ЕКСТРАКТНИ ОРГАНИ

Инфекция

Екстраренални механизми на екскреция на метаболитни продукти "/>

Екстраренални механизми на екскреция на метаболитни продукти: а) екскреторна функция на белите дробове; б) кожа; в) лигавицата на храносмилателния тракт; г) жлъчка.

Органи, участващи в екскреторни процеси "/>

Органи, участващи в екскреторния процес (почистване на кръвта от метаболитни продукти).

Органите на екскрецията включват бъбреците, белите дробове, кожата, потните жлези, храносмилателните жлези, лигавицата на стомашно-чревния тракт и др. Процесите на екскреция или екскреция освобождават тялото от чужди токсични вещества, както и от излишните соли.

Белите дробове отделят летливи вещества от организма, като етерни и хлороформни пари по време на анестезия, алкохолни изпарения, както и въглероден диоксид и водни пари.

Храносмилателните жлези и лигавицата на стомашно-чревния тракт отделят някои тежки метали, редица лекарствени вещества (морфин, хинин, салицилати), чужди органични съединения (например бои).

Важна екскреторна функция се осъществява от черния дроб, като се премахват хормоните (тироксин, фоликулин) от кръвта, хемоглобинови метаболитни продукти, продукти от азотен метаболизъм и много други вещества.

Панкреасът, подобно на чревните жлези, в допълнение към екскрецията на соли на тежки метали, отделя пурини и лекарствени вещества. Екскреторната функция на храносмилателните жлези е особено очевидна, когато тялото натоварва с излишък количество различни вещества или увеличаване на производството им в организма. Допълнителното натоварване причинява промяна в скоростта на тяхното отделяне не само от бъбреците, но и от храносмилателната тръба.

Оттогава чрез кода се освобождават вода и соли от организма, някои органични вещества, по-специално урея, пикочна киселина и по време на интензивна мускулна работа - млечна киселина.

Особено място сред органите на екскреция заемат мастните и млечните жлези, тъй като секретираните от тях вещества - себум и мляко - не са „шлаки“ на метаболизма, а имат важно физиологично значение.

Чрез екскрецията на бъбреците основно се подчиняват крайните продукти на метаболизма (дисимилация). Първият вид екскреция се дължи на факта, че бъбреците отделят крайните продукти от азотен (протеинов) метаболизъм и вода. Елиминирането на крайните продукти от белтъчния метаболизъм е свързано и с процесите на предварително синтезиране на вещества. Това е вторият по-сложен механизъм на екскреция в организма.

Система и функции на човешките органи

Метаболизмът вътре в човешкото тяло води до образуване на продукти на разпадане и токсини, които в кръвоносната система във високи концентрации могат да доведат до отравяне и намаляване на жизнените функции. За да се избегне това, природата е осигурила органите на екскреция, като изнася метаболитни продукти от тялото с урината и изпражненията.

Система от органи на секрети

Органите на екскреция включват:

бъбрек;
кожа;
светлина;
слюнчени и стомашни жлези.

Бъбреците освобождават човек от излишната вода, натрупани соли, образуват се токсини, дължащи се на консумацията на твърде мазни храни, токсини и алкохол. Те играят значителна роля в елиминирането на продуктите от разграждането на наркотици. Благодарение на работата на бъбреците, човек не страда от изобилие от различни минерали и азотни вещества.

Светлина - поддържа кислородния баланс и е филтър, както вътрешен, така и външен. Те допринасят за ефективното отстраняване на въглеродния диоксид и вредните летливи вещества, образувани в тялото, за да се отървете от течните изпарения.

Стомашни и слюнчени жлези - помагат за отстраняване на излишните жлъчни киселини, калций, натрий, билирубин, холестерол, както и неразградени остатъци от храна и метаболитни продукти. Органите на храносмилателния тракт освобождават тялото от соли на тежки метали, примеси от лекарства, токсични вещества. Ако бъбреците не се справят със задачата си, натоварването върху този орган се увеличава значително, което може да повлияе на ефективността на работата му и да доведе до неуспехи.

Кожата изпълнява метаболитната функция чрез мастните и потните жлези. Процесът на изпотяване премахва излишната вода, соли, урея и пикочна киселина, както и около два процента въглероден диоксид. Мастните жлези играят значителна роля в изпълнението на защитните функции на тялото, секретирай себум, състоящ се от вода и редица неосапни съединения. Предотвратява проникването на вредни съединения през порите. Кожата ефективно регулира преноса на топлина, като предпазва лицето от прегряване.

Уринарната система

Основната роля сред човешките екскреторни органи е заета от бъбреците и пикочната система, които включват:

пикочния мехур;
уретер;
уретра.

Бъбреците са сдвоен орган във формата на бобови растения с дължина около 10–12 см. Важен орган на екскрецията се намира в лумбалната област на човек, защитен е от гъст мастен слой и е малко подвижен. Ето защо тя не е податлива на нараняване, но е чувствителна към вътрешни промени в тялото, човешко хранене и отрицателни фактори.

Всеки от бъбреците при възрастен тежи около 0,2 kg и се състои от таз и основния невроваскуларен сноп, който свързва органа с човешката екскреторна система. Тазът служи за комуникация с уретера и с пикочния мехур. Тази структура на пикочните органи ви позволява напълно да затворите цикъла на кръвообращението и ефективно да изпълнява всички възложени функции.

Структурата на двата бъбрека се състои от два взаимосвързани слоя:

кортикална - състои се от гломерули на нефрона, служи като основа за бъбречната функция;
мозъчен - съдържа сплит на кръвоносните съдове, снабдява тялото с необходимите вещества.

Бъбреците дестилират цялата кръв на човек през 3 минути и затова са основният филтър. Ако филтърът се повреди, възникне възпалителен процес или бъбречна недостатъчност, метаболитни продукти не влизат в уретрата през уретера, а продължават движението си през тялото. Токсините се отделят частично с пот, с метаболитни продукти през червата, както и през белите дробове. Въпреки това, те не могат напълно да напуснат тялото и поради това се развива остра интоксикация, която представлява заплаха за човешкия живот.

Функции на пикочната система

Основните функции на органите за екскреция са премахване на токсините и излишните минерални соли от организма. Тъй като бъбреците играят основната роля на човешката екскреторна система, важно е да се разбере точно как те пречистват кръвта и какво може да попречи на нормалното им функциониране.

Когато кръвта попадне в бъбреците, тя попада в техния кортикален слой, където се получава груба филтрация поради гломерулите на нефрона. Големи протеинови фракции и съединения се връщат в кръвния поток на човек, като му осигуряват всички необходими вещества. Малки отломки се изпращат в уретера, за да напуснат тялото с урината.

Тук се проявява тубуларна реабсорбция, при която се получава реабсорбция на полезни вещества от първичната урина в човешката кръв. Някои вещества се абсорбират с редица характеристики. В случай на излишък на глюкоза в кръвта, която често се появява по време на развитието на захарен диабет, бъбреците не могат да се справят с целия обем. Определено количество глюкоза може да се появи в урината, което сигнализира за развитието на ужасно заболяване.

При обработката на аминокиселини се случва, че в кръвта може да има няколко подвида, които се пренасят от същите носители. В този случай, реабсорбцията може да бъде инхибирана и да натоварва органа. Протеинът обикновено не трябва да се появява в урината, но при определени физиологични условия (висока температура, тежка физическа работа) може да се открие на изхода в малки количества. Това условие изисква наблюдение и контрол.

По този начин, бъбреците на няколко етапа напълно филтрират кръвта, без да оставят вредни вещества. Въпреки това, поради свръхпредлагане на токсини в организма, работата на един от процесите в пикочната система може да бъде нарушена. Това не е патология, но изисква експертен съвет, тъй като при постоянни претоварвания тялото бързо се проваля, причинявайки сериозни щети на човешкото здраве.

В допълнение към филтрацията, отделителната система:

регулира баланса на течности в човешкото тяло;
поддържа киселинно-алкален баланс;
участва във всички обменни процеси;
регулира кръвното налягане;
произвежда необходимите ензими;
осигурява нормален хормонален фон;
спомага за подобряване на абсорбцията в организма на витамини и минерали.

Ако бъбреците престанат да работят, вредните фракции продължават да се скитат през съдовото легло, увеличавайки концентрацията и водещи до бавно отравяне на лицето чрез метаболитни продукти. Ето защо е толкова важно да се запази нормалната им работа.

Превантивни мерки

За да може цялата система за подбор да работи безпроблемно, е необходимо внимателно да се следи работата на всеки от органите, свързани с нея, и при най-малката повреда се свържете със специалист. За да се завърши работата на бъбреците, е необходима хигиена на органите на пикочните пътища. Най-добрата превенция в този случай е минималното количество вредни вещества, консумирани от организма. Необходимо е внимателно да се следи диетата: не пийте алкохол в големи количества, намалете съдържанието в диетата на осолени, пушени, пържени храни, както и храните, пренаситени с консерванти.

Други органи на човешки екскременти също се нуждаят от хигиена. Ако говорим за белите дробове, е необходимо да се ограничи наличието в прашни помещения, зони на токсични химикали, затворени пространства с високо съдържание на алергени във въздуха. Трябва също така да избягвате белодробно заболяване, веднъж годишно, за да провеждате рентгеново изследване, навреме, за да елиминирате центровете на възпаление.

Също толкова важно е да се поддържа нормалното функциониране на стомашно-чревния тракт. Поради недостатъчно продуциране на жлъчката или наличието на възпалителни процеси в червата или стомаха е възможно появата на ферментационни процеси с освобождаването на гниещи продукти. Влизайки в кръвта, те предизвикват прояви на интоксикация и могат да доведат до необратими последствия.

Що се отнася до кожата, всичко е просто. Трябва редовно да ги почиствате от различни замърсители и бактерии. Въпреки това, не можете да прекалявате. Прекомерната употреба на сапун и други почистващи препарати може да разруши мастните жлези и да доведе до намаляване на естествената защитна функция на епидермиса.

Отделителните органи прецизно разпознават кои клетки са необходими за поддържането на всички жизнени системи и които могат да бъдат вредни. Те отрязват целия излишък и го отстраняват с пот, издишан въздух, урина и фекалии. Ако системата спре да работи, лицето умира. Ето защо е важно да се следи работата на всяко тяло и ако се чувствате зле, трябва незабавно да се свържете със специалист за преглед.

Физиология на системата на екскреция

Избор на физиология

Изолация - набор от физиологични процеси, насочени към отстраняване от организма на крайните продукти на обмяната на веществата (упражняване на бъбреците, потните жлези, белите дробове, стомашно-чревния тракт и др.).

Екскрецията (екскрецията) е процес на освобождаване на организма от крайните продукти на метаболизма, излишната вода, минералите (макро- и микроелементи), хранителни вещества, чужди и токсични вещества и топлина. Екскрецията настъпва постоянно в тялото, което осигурява поддържането на оптималния състав и физико-химичните свойства на вътрешната му среда и най-вече на кръвта.

Крайните продукти на метаболизма (метаболизма) са въглероден диоксид, вода, азотсъдържащи вещества (амоняк, урея, креатинин, пикочна киселина). Въглеродният диоксид и водата се образуват по време на окислението на въглехидрати, мазнини и протеини и се освобождават от тялото главно в свободна форма. Малка част от въглеродния диоксид се освобождава под формата на бикарбонати. Азот-съдържащи продукти на метаболизма се образуват по време на разграждането на протеини и нуклеинови киселини. Амонякът се образува по време на окислението на протеините и се отстранява от тялото главно под формата на карбамид (25-35 g / ден) след съответните трансформации в черния дроб и амониевите соли (0.3-1.2 g / ден). В мускулите по време на разграждането на креатин фосфата се образува креатин, който след дехидратация се превръща в креатинин (до 1,5 г / ден) и в тази форма се отстранява от тялото. При разграждането на нуклеиновите киселини се образува пикочна киселина.

В процеса на окисление на хранителните вещества винаги се отделя топлина, чийто излишък трябва да се отстрани от мястото на образуването му в тялото. Тези вещества, образувани в резултат на метаболитни процеси, трябва постоянно да се отстраняват от тялото, а излишната топлина да се разсейва във външната среда.

Човешки екскреторни органи

Процесът на екскреция е важен за хомеостазата, осигурява освобождаването на организма от крайните продукти на обмяната на веществата, които вече не могат да се използват, чужди и токсични вещества, както и излишната вода, соли и органични съединения от храната или от метаболизма. Основната важност на органите на екскреция е да се поддържа постоянството на състава и обема на вътрешния флуид на тялото, особено на кръвта.

бъбреци - премахване на излишната вода, неорганични и органични вещества, крайни продукти на метаболизма;
бели дробове - премахване на въглеродния диоксид, водата, някои летливи вещества, например етерни и хлороформни пари по време на анестезия, алкохолни изпарения при интоксикация;
слюнчените и стомашните жлези - отделят тежки метали, редица лекарства (морфин, хинин) и чужди органични съединения;
панкреас и чревни жлези - отделят тежки метали, лекарствени вещества;
кожа (потни жлези) - отделят вода, соли, някои органични вещества, по-специално, карбамид, а при тежка работа - млечна киселина.

Общи характеристики на системата за разпределение

Екскреционната система е набор от органи (бъбреци, бели дробове, кожа, храносмилателен тракт) и механизми за регулиране, чиято функция е екскрецията на различни вещества и разпръскването на излишната топлина от тялото в околната среда.

Всеки от органите на екскреционната система играе водеща роля в отстраняването на определени екскретирани вещества и разсейване на топлината. Ефективността на системата за разпределение обаче се постига чрез тяхното сътрудничество, което се осигурява от сложни регулаторни механизми. В същото време, промяната във функционалното състояние на един от отделителните органи (поради увреждане, заболяване, изчерпване на резервите) е придружена от промяна в екскреторната функция на другите в рамките на интегралната система на екскреция на организма. Например, при прекомерно отнемане на водата през кожата с повишено изпотяване при условия на висока външна температура (през лятото или по време на работа в горещи работилници), производството на урина от бъбреците намалява и екскрецията му намалява диурезата. С намаляване на екскрецията на азотни съединения в урината (с бъбречно заболяване), тяхното отстраняване през белите дробове, кожата и храносмилателния тракт се увеличава. Това е причината за "уремичен" дъх от устата при пациенти с тежки форми на остра или хронична бъбречна недостатъчност.

Бъбреците играят водеща роля в екскрецията на азотсъдържащи вещества, вода (при нормални условия, повече от половината от обема от дневното отделяне), излишък на повечето минерални вещества (натрий, калий, фосфати и др.), Излишък на хранителни вещества и чужди вещества.

Белите дробове осигуряват отстраняването на повече от 90% от въглеродния диоксид, образуван в тялото, водните пари, някои летливи вещества, уловени или образувани в тялото (алкохол, етер, хлороформ, газове на автомобилния транспорт и промишлени предприятия, ацетон, урея, продукти на разграждане на повърхностноактивно вещество). В нарушение на функциите на бъбреците се увеличава отделянето на урея с секрецията на жлезите на дихателните пътища, чието разлагане води до образуване на амоняк, което причинява появата на специфичен мирис от устата.

Жлезите на храносмилателния тракт (включително слюнчените жлези) играят водеща роля в секрецията на излишния калций, билирубин, жлъчни киселини, холестерол и неговите производни. Те могат да отделят соли на тежки метали, лекарствени вещества (морфин, хинин, салицилати), чужди органични съединения (например, багрила), малко количество вода (100-200 мл), урея и пикочна киселина. Тяхната екскреторна функция се засилва, когато тялото натоварва излишък от различни вещества, както и бъбречно заболяване. Това значително увеличава отделянето на метаболитни продукти от протеини с тайните на храносмилателните жлези.

Кожата е от първостепенно значение в процеса на отделяне на топлина от тялото към околната среда. В кожата има специални органи на екскреция - потни и мастни жлези. Потните жлези играят важна роля в отделянето на вода, особено в горещи климатични условия и (или) интензивна физическа работа, включително в горещи работилници. Екскрецията на вода от повърхността на кожата варира от 0,5 l / ден в покой до 10 l / ден в горещите дни. От този момент нататък се освобождават соли на натрий, калий, калций, урея (5-10% от общото количество, екскретирано от тялото), пикочната киселина и около 2% въглероден диоксид. Мастните жлези отделят специално мастно вещество - себум, който изпълнява защитна функция. Състои се от 2/3 вода и 1/3 от неосапуняеми съединения - холестерол, сквален, продукти от обмяната на половите хормони, кортикостероиди и др.

Функции на отделителната система

Екскрецията е освобождаването на организма от крайните продукти на метаболизма, чужди вещества, вредни продукти, токсини, лекарствени вещества. Метаболизмът в организма произвежда крайни продукти, които не могат да бъдат използвани допълнително от организма и следователно трябва да бъдат отстранени от него. Някои от тези продукти са токсични за екскреционните органи, поради което в организма се формират механизми, които правят тези вредни вещества безвредни или по-малко вредни за организма. Например, амонякът, който се образува в процеса на протеиновия метаболизъм, оказва вредно въздействие върху клетките на бъбречния епител, затова в черния дроб амонякът се превръща в урея, което няма вредно въздействие върху бъбреците. В допълнение, в черния дроб се появява неутрализация на токсични вещества като фенол, индол и скатол. Тези вещества се комбинират със сярна и глюкуронова киселини, образувайки по-малко токсични вещества. По този начин, процесите на изолиране се предшестват от процеси на така наречения защитен синтез, т.е. превръщането на вредните вещества в безвредни.

Органите на екскрецията включват бъбреците, белите дробове, стомашно-чревния тракт, потните жлези. Всички тези органи изпълняват следните важни функции: премахване на обменни продукти; участие в поддържането на постоянството на вътрешната среда на тялото.

Участие на екскреторни органи в поддържането на водно-солевия баланс

Функции на водата: водата създава среда, в която протичат всички метаболитни процеси; е част от структурата на всички клетки на тялото (свързана вода).

Човешкото тяло е 65-70%, обикновено съставено от вода. По-специално, човек със средно тегло от 70 кг в тялото е около 45 литра вода. От това количество, 32 литра е вътреклетъчна вода, която участва в изграждането на клетъчната структура, а 13 литра е извънклетъчна вода, от която 4.5 литра е кръв и 8.5 литра е извънклетъчна течност. Човешкото тяло постоянно губи вода. Чрез бъбреците се отстраняват около 1,5 литра вода, която разрежда токсичните вещества, намалявайки токсичния им ефект. Около 0.5 литра вода на ден се губят. Издишаният въздух е наситен с водна пара и в този вид се отстранява 0.35 л. Около 0,15 литра вода се отстраняват с крайните продукти на храносмилането. Така през деня от тялото се отделят около 2,5 литра вода. За запазване на водния баланс трябва да се погълне същото количество: с храната и напитката в тялото влизат около 2 литра вода и в тялото се образуват 0,5 литра вода в резултат на метаболизма (обмяна на вода), т.е. пристигането на вода е 2,5 литра.

Регулиране на водния баланс. аВторегулиране

Този процес започва с отклонение на константното съдържание на вода в тялото. Количеството на водата в тялото е твърда константа, тъй като при недостатъчен прием на вода се постига бързо смяна на рН и осмотично налягане, което води до дълбоко разрушаване на обмена на вещества в клетката. На нарушение на водния баланс на тялото сигнализира субективно чувство на жажда. Това се случва при недостатъчно водоснабдяване на тялото или при прекомерно освобождаване (увеличено изпотяване, диспепсия, с прекомерно снабдяване с минерални соли, т.е. с увеличаване на осмотичното налягане).

В различни части на съдовото легло, особено в хипоталамуса (в супрапоптичното ядро) има специфични клетки - осморецептори, съдържащи вакуола (везикула), пълна с течност. Тези клетки около капилярния съд. С увеличаване на осмотичното налягане на кръвта поради разликата в осмотичното налягане, течността от вакуола ще се влее в кръвта. Освобождаването на вода от вакуола води до неговото бръчки, което причинява възбуждане на осморецепторните клетки. В допълнение, има чувство на сухота на лигавиците на устата и фаринкса, докато дразнещи рецептори на лигавицата, импулси, от които също влизат в хипоталамуса и увеличава възбуждането на група ядра, наречени център на жажда. Нервните импулси влизат в мозъчната кора и се формира субективно чувство на жажда.

С увеличаване на осмотичното налягане на кръвта, се образуват реакции, които имат за цел да възстановят константата. Първоначално от всички складове за вода се използва резервна вода, тя започва да преминава в кръвния поток и освен това дразненето на осморецепторите на хипоталамуса стимулира отделянето на ADH. Синтезира се в хипоталамуса и се отлага в задния лоб на хипофизната жлеза. Секрецията на този хормон води до намаляване на диурезата чрез увеличаване на реабсорбцията на вода в бъбреците (особено в каналите за събиране). По този начин тялото се освобождава от излишната сол с минимална загуба на вода. Въз основа на субективното усещане за жажда (мотивиране от жажда) се формират поведенчески реакции, насочени към намиране и получаване на вода, което води до бързо връщане на нормалното осмотично налягане. Така е и процесът на регулиране на твърда константа.

Водното насищане се извършва в две фази:

фаза на сензорна наситеност, настъпва, когато рецепторите на лигавицата на устната кухина и фаринкса се дразнят от вода, водата се отлага в кръвта;
фазата на истинска или метаболитна наситеност възниква в резултат на абсорбцията на получената вода в тънките черва и влизането й в кръвта.

Екскреторна функция на различни органи и системи

Екскреторната функция на храносмилателния тракт се свежда не само до отстраняване на неразградени остатъци от храна. Например, при пациенти с нефрит, азотните шлаки се отстраняват. В случай на нарушение на тъканното дишане, в слюнката се появяват и окислени продукти от сложни органични вещества. При отравяне при пациенти със симптоми на уремия се наблюдава хиперсаливация (засилено слюноотделяне), която до известна степен може да се разглежда като допълнителен екскреторен механизъм.

Някои багрила (метиленово синьо или конготно) се секретират през стомашната лигавица, която се използва за диагностициране на заболявания на стомаха с едновременна гастроскопия. В допълнение, соли на тежки метали и лекарствени вещества се отстраняват през лигавицата на стомаха.

Панкреасът и чревните жлези отделят соли на тежки метали, пурини и лекарствени вещества.

Изключващата функция на белия дроб

С издишан въздух белите дробове отстраняват въглеродния диоксид и водата. В допълнение, повечето ароматни естери се отстраняват през алвеолите на белите дробове. Чрез белите дробове също се отстраняват фузелово масло (интоксикация).

Екскреторна функция на кожата

По време на нормалното функциониране мастните жлези отделят крайни продукти на метаболизма. Тайната на мастните жлези е да смазва кожата с мазнини. Екскреторната функция на млечните жлези се проявява по време на кърмене. Следователно, когато токсичните и лекарствените вещества и етеричните масла са погълнати в тялото на майката, те се екскретират в млякото и могат да имат ефект върху тялото на детето.

Действителните екскреторни органи на кожата са потните жлези, които премахват крайните продукти на метаболизма и по този начин участват в поддържането на много константи на вътрешната среда на тялото. След това от тялото се отстраняват вода, соли, млечна и пикочна киселина, урея и креатинин. Обикновено, делът на потните жлези при премахването на продуктите от белтъчния метаболизъм е малък, но при бъбречни заболявания, особено при остра бъбречна недостатъчност, потните жлези значително увеличават обема на отделените продукти в резултат на повишено изпотяване (до 2 литра или повече) и значително увеличение на уреята в пот. Понякога се отделя толкова много урея, че се отлага под формата на кристали върху тялото и бельото на пациента. Токсините и лекарствените вещества могат да бъдат отстранени. За някои вещества потните жлези са единственият отделителен орган (например арсенова киселина, живак). Тези вещества, които се отделят от потта, се натрупват в космените фоликули и кожни обвивки, което позволява да се определи присъствието на тези вещества в организма още много години след смъртта му.

Екскреторна бъбречна функция

Бъбреците са основните органи на екскрецията. Те играят водеща роля в поддържането на постоянна вътрешна среда (хомеостаза).

Функциите на бъбреците са много обширни и участват:

в регулирането на обема на кръвта и други течности, които съставляват вътрешната среда на тялото;
регулират постоянното осмотично налягане на кръвта и другите телесни течности;
регулиране на йонния състав на вътрешната среда;
регулиране на киселинно-алкалния баланс;
осигуряват регулиране на освобождаването на крайните продукти на азотния метаболизъм;
осигуряват екскрецията на излишните органични вещества, идващи от храната и образувани в процеса на метаболизма (например глюкоза или аминокиселини);
регулират обмяната на веществата (метаболизъм на протеини, мазнини и въглехидрати);
участват в регулирането на кръвното налягане;
участва в регулирането на еритропоезата;
участват в регулирането на кръвосъсирването;
участват в секрецията на ензими и физиологично активни вещества: ренин, брадикинин, простагландини, витамин D.

Структурната и функционална единица на бъбрека е нефрона, извършва се процесът на образуване на урина. Във всеки бъбрек около 1 милион нефрони.

Образуването на крайната урина е резултат от три основни процеса, протичащи в нефрона: филтрация, реабсорбция и секреция.

Гломерулна филтрация

Образуването на урина в бъбреците започва с филтриране на кръвната плазма в бъбречните гломерули. Има три бариери пред филтрацията на водата и нискомолекулните съединения: гломеруларния капилярен ендотелиум; мембранна мембрана; вътрешна листова капсула гломерула.

При нормална скорост на кръвния поток големите протеинови молекули образуват бариерен слой на повърхността на порите на ендотела, предотвратявайки преминаването на оформени елементи и фини протеини през тях. Компонентите с ниско молекулно тегло на кръвната плазма могат свободно да достигнат базалната мембрана, която е един от най-важните компоненти на гломерулната филтрационна мембрана. Порите на мембранната мембрана ограничават преминаването на молекули в зависимост от техния размер, форма и заряд. Отрицателно заредената стена на порите възпрепятства преминаването на молекули със същия заряд и ограничава преминаването на молекули по-големи от 4–5 nm. Последната бариера в начина на филтриране на веществата е вътрешният лист на капсулата гломерул, който се образува от епителни клетки - подоцити. Podocytes имат процеси (крака), с които са прикрепени към базалната мембрана. Пространството между краката е блокирано от прорези от мембрани, които ограничават преминаването на албумин и други молекули с високо молекулно тегло. Така, такъв многослоен филтър осигурява запазването на еднакви елементи и протеини в кръвта и образуването на практически безпротеинов ултрафилтрат - първична урина.

Основната сила, която осигурява филтрация в гломерулите, е хидростатичното налягане на кръвта в гломерулните капиляри. Ефективното филтрационно налягане, от което зависи скоростта на гломерулната филтрация, се определя от разликата между хидростатичното налягане на кръвта в гломерулните капиляри (70 mmHg) и факторите, които го противопоставят - онкотичното налягане на плазмените протеини (30 mmHg) и хидростатичното налягане на ултрафилтрата в гломерулна капсула (20 mmHg). Следователно, ефективното филтрационно налягане е 20 mm Hg. Чл. (70 - 30 - 20 = 20).

Количеството филтрация се влияе от различни вътрешно-бъбречни и екстраренални фактори.

Бъбречните фактори включват: количеството хидростатично кръвно налягане в гломерулните капиляри; броя на функциониращите гломерули; количеството на ултрафилтратно налягане в гломерулната капсула; степен на капилярна пропускливост гломерула.

Екстрареналните фактори включват: количеството на кръвното налягане в големите съдове (аорта, бъбречна артерия); бъбречна скорост на кръвния поток; стойността на онкотичното кръвно налягане; функционалното състояние на други отделителни органи; степен на хидратация на тъканите (количество вода).

Тръбна реабсорбция

Реабсорбция - реабсорбция на вода и вещества, необходими за организма от първичната урина в кръвния поток. В човешкия бъбрек на ден се образуват 150-180 литра филтрат или първична урина. Крайната или вторичната урина отделя около 1,5 литра, останалата част от течната част (т.е. 178,5 литра) се абсорбира в тубулите и събирателните канали. Реабсорбцията на различни вещества се извършва чрез активен и пасивен транспорт. Ако дадено вещество се абсорбира срещу концентрация и електрохимичен градиент (т.е. с енергия), тогава този процес се нарича активен транспорт. Разграничаване между първичен активен и вторичен активен транспорт. Първичният активен транспорт се нарича пренос на вещества срещу електрохимичния градиент, осъществяван от енергията на клетъчния метаболизъм. Пример: прехвърляне на натриеви йони, което се случва с участието на ензима натриев-калиев АТФаза, използвайки енергията на аденозин трифосфат. Вторичен транспорт е прехвърлянето на вещества срещу градиента на концентрация, но без изразходването на клетъчна енергия. С помощта на такъв механизъм настъпва реабсорбция на глюкоза и аминокиселини.

Пасивният транспорт - се осъществява без енергия и се характеризира с факта, че преносът на вещества протича по електрохимичен, концентрационен и осмотичен градиент. Поради пасивния транспорт се абсорбира: вода, въглероден диоксид, карбамид, хлориди.

Реабсорбцията на вещества в различни части на нефрона варира. При нормални условия, глюкоза, аминокиселини, витамини, микроелементи, натрий и хлор се реабсорбират в проксималния сегмент на нефрона от ултрафилтрат. В следващите участъци на нефрона се абсорбират само йони и вода.

От голямо значение при реабсорбцията на водни и натриеви йони, както и в механизмите на концентрация на урина е функционирането на ротационно-противотокната система. Петчката на нефрона има две колена - спускащи се и възходящи. Епителът на възходящото коляно има способността активно да прехвърля натриевите йони в извънклетъчната течност, но стената на този участък е непроницаема за вода. Епителът на низходящото коляно преминава вода, но няма механизми за транспортиране на натриеви йони. Преминавайки през низходящата част на периферията на нефрона и раздавайки вода, първичната урина става по-концентрирана. Реабсорбцията на водата настъпва пасивно поради факта, че в възходящата част има активна реабсорбция на натриеви йони, които, влизайки в междуклетъчната течност, увеличават осмотичното налягане в него и насърчават реабсорбцията на вода от низходящите части.

Изолиране. Физиология на отделителната система

Органи за подбор и техните функции

Структурни и функционални характеристики на отделителната система

Количеството и съставът на урината

Неврохуморална регулация на бъбречната функция на урината.

Уриниране, уриниране и тяхното регулиране.

Органи за подбор и техните функции

В процеса на жизнената дейност в човешкото тяло се образуват значителни количества метаболитни продукти, които вече не се използват от клетките и трябва да бъдат отстранени от тялото. В допълнение, тялото трябва да бъде освободено от токсични и чужди вещества, от излишната вода, соли, от лекарства. Понякога процесът на екскреция се предшества от неутрализация на токсични вещества, например в черния дроб.

Органите, които изпълняват екскреторни функции, се наричат екскреторни или екскреторни. Те включват бъбреците, белите дробове, кожата, черния дроб и стомашно-чревния тракт. Основната цел на органите на екскреция е да поддържат постоянството на вътрешната среда на тялото. Отделителните органи са функционално свързани помежду си. Промяната във функционалното състояние на един от тези органи променя дейността на другата. Например, когато прекомерното отделяне на течност през кожата при високи температури намалява количеството на диурезата. В случай на нарушение на екскреторната функция на бъбреците се увеличава ролята на потните жлези и лигавицата на горните дихателни пътища при отстраняване на продуктите от белтъчния метаболизъм. Нарушаването на процесите на отделяне неизбежно води до появата на патологични промени в хомеостазата или дори смъртта на организма.

Белите дробове и горните дихателни пътища премахват въглеродния диоксид и водата от тялото. Около 400 мл вода се изпарява на ден. В допълнение, повечето ароматни вещества се освобождават през белите дробове, например, етерни и хлороформни пари по време на анестезия, фузелови масла при интоксикация с алкохол. Като част от трахеобронхиалната секреция от организма се екскретират продукти от разпадане на повърхностноактивното вещество, IgA и др. Когато се нарушава екскреторната функция на бъбреците, уреята започва да се освобождава през лигавицата на горните дихателни пътища, определяйки съответния мирис на амоняк от устата. Слизестата мембрана на горните дихателни пътища е способна да отделя йод от кръвта.

Слюнчените жлези отделят соли на тежки метали, някои лекарства, роганисти калий и др.

Стомаха: крайните продукти на метаболизма (урея, пикочна киселина), лекарствени и токсични вещества (живак, йод, салицилова киселина, хинин) се получават от стомашния сок.

Червата премахват соли на тежки метали, магнезиеви йони, калций (50% екскретирани от тялото), вода; продукти на разлагане на хранителни вещества, които не са абсорбирани в кръвта, и вещества, влизащи в чревния лумен със слюнка, стомашен сок, сок на панкреаса, жлъчка.

Черен дроб: като част от жлъчката, билирубин и неговите продукти в червата, холестерол, жлъчни киселини, продукти на разпадане на хормони, лекарства, токсични химикали и др.

Кожата изпълнява екскреторна функция поради активността на потта и в по-малка степен на мастните жлези. Потните жлези отстраняват водата (при нормални условия, 0.3-1.0 л на ден; при хиперсекреция до 10 л на ден), карбамид (5-10% от количеството, екскретирано от организма), пикочна киселина, креатинин, млечна киселина, соли на алкални метали. особено натрий, органични вещества, летливи мастни киселини, микроелементи, някои ензими. Мастните жлези за един ден отделят около 20 g секреция, 2/3 от които са вода и 1/3 - холестерол, продукти от обмяната на половите хормони, кортикостероиди, витамини и ензими. Основният орган на екскрецията е бъбреците.

Изхвърляне на органи

1. Органите на екскрецията, участието им в поддържането на най-важните параметри на вътрешната среда на организма (осмотично налягане, рН на кръвта, обем на кръвта и др.). Бъбречни и екстрареални пътища за екскреция.

Процесът на екскреция е от съществено значение за хомеостазата, осигурява освобождаването на организма от крайните продукти на обмяната на веществата, които вече не могат да се използват, чужди и токсични вещества, както и излишната вода, соли и органични съединения от храната или от метаболизма. ). В процеса на екскреция при хора се включват бъбреците, белите дробове, кожата и храносмилателния тракт.

Органи за подбор. Основната цел на органите на екскреция е да поддържат постоянството на състава и обема на течностите във вътрешната среда на тялото, особено кръвта.

Бъбреците отстраняват излишната вода, неорганични и органични вещества, крайни продукти на метаболизма и чужди вещества. Белите дробове отделят СО₂, вода, някои летливи вещества, като пари на етер и хлороформ по време на анестезия, алкохолни изпарения при интоксикация. Слюнчените и стомашните жлези отделят тежки метали, редица лекарства (морфин, хинин, салицилати) и чужди органични съединения. Екскреторната функция се изпълнява от черния дроб, като се отстраняват от кръвта редица продукти от азотен метаболизъм. Панкреасът и чревните жлези отделят тежки метали, лекарствени вещества.

Кожните жлези играят важна роля в екскрецията. Водата и солите, някои органични вещества, по-специално урея, се отстраняват от тялото и млечната киселина (виж глава I) за интензивна мускулна работа. Продуктите на екскрецията на мастни и млечни жлези - себум и мляко имат независимо физиологично значение - мляко като хранителен продукт за новородени и себум за смазване на кожата.

2. Стойността на бъбреците в организма. Nephron е морфо-функционална единица на бъбрека. Ролята на различните div разделения при образуването на урина.

Основната функция на бъбреците е образуването на урина. Структурната и функционална единица на бъбреците, изпълняващи тази функция, е нефронът. Всеки бъбрек с тегло 150 g е 1-1.2 милиона.Всеки нефрон се състои от съдов гломерул, капсула от Шумлянски-Боуман, проксимално извити тубули, верига на Хенле, дистална извита тръбичка и събирателен тубул, който се отваря в бъбречната таза. За повече информация за структурата на бъбреците, виж.

Бъбреците изчистват кръвната плазма на определени вещества, като ги концентрират в урината. Значителна част от тези вещества са: 1) крайните продукти на метаболизма (урея, пикочна киселина, креатинин), 2) екзогенни съединения (лекарства и др.), 3) вещества, необходими за жизнената дейност на организма, но съдържанието им трябва да се спазва на определено ниво ( йони на Na, Са, Р, вода, глюкоза и др.). Количеството на екскрецията на такива вещества от бъбреците се регулира от специални хормони.

По този начин бъбреците участват в регулирането на водата, електролита, киселинно-алкалното, въглехидратното равновесие в тялото, като помагат за поддържането на постоянството на йонния състав, рН, осмотичното налягане. Следователно, основната задача на бъбреците е селективното отстраняване на различни вещества, за да се поддържа относителното постоянство на химичния състав на кръвната плазма и извънклетъчната течност.

Освен това, в бъбреците се образуват специални биологично активни вещества, които участват в регулирането на кръвното налягане и обема на циркулиращата кръв (ренин) и образуването на червени кръвни клетки (еритропоетини). Образуването на тези вещества се случва в клетките на така наречения Юкста-гломеруларен апарат на бъбреците (SUBA).

Двустранната нефректомия или острата бъбречна недостатъчност за 1-2 седмици води до фатална уремия (ацидоза, повишаване на концентрацията на Na, K, P йони, амоняк и др.). Можете да компенсирате уремия или екстракорпорална диализа (чрез свързване на изкуствен бъбрек).

3. Структурата на гломерулите, тяхната класификация (кортикална, юкстамедуларна).

Бъбреците имат 2 вида нефрони:

Коркови нефрони - къса линия на Хенле. Намира се в кортикалното вещество. Излизащите капиляри образуват капилярна мрежа и имат ограничена способност да реабсорбират натрий. Те са в бъбреците, има от 80 до 90%
Juxtamedullary nephron - лежи на границата между кората и мозъка. Дългата верига на Хенле, която отива дълбоко в медулата. Извършването на артериола в тези нефрони има същия диаметър като този на лагера. Носещата артериола образува тънки, прави съдове, които проникват дълбоко в медулата. Yuxtamedullary nephrons - 10-20%, те имат повишена реабсорбция на натриеви йони.

Гломерулният филтър преминава вещества с размер 4 nm и не преминава вещество - 8 nm. Молекулното тегло е свободно да преминава вещества с молекулно тегло 10,000 и пропускливостта постепенно намалява с увеличаване на теглото до 70,000 вещества, които носят отрицателен заряд. Електрически неутралните вещества могат да преминат с маса до 100 000. Общата площ на филтриращата мембрана е 0,4 mm, а общата площ на човек, а общата площ е 0,8-1 квадратни метра.

При възрастен в покой 1200-1300 ml в минута преминава през бъбреците. Това ще бъде 25% от минутен обем. Плазмата се филтрира в гломерулите, а не в самата кръв. За тази цел се използва хематокрит.

Ако хематокритът е 45% и плазмата е 55%, тогава количеството на плазмата ще бъде = (0.55 * 1200) = 660 ml / min и количеството на първичната урина = 125 ml / min (20% от плазмения ток). На ден = 180 л.

Процесите на филтрация в гломерулите зависят от три фактора:

Градиентът на налягането между вътрешната кухина на капиляра и капсулата.
Структура на филтъра на бъбреците
Площта на филтърната мембрана, която ще зависи от обемната скорост на филтриране.

Процесът на филтриране се отнася до процесите на пасивна пропускливост, което се извършва под действието на сили на хидростатично налягане и при филтрационното налягане на гломерулите ще се добавя хидростатичното налягане на кръвта в капилярите, онкотичното налягане и хидростатичното налягане в капсулата. Хидростатично налягане = 50-70 mm Hg, защото кръвта отива направо от аортата (коремната му част).

Онкотично налягане - образувано от плазмени протеини. Протеиновите молекули, големи, те не са съизмерими с порите на филтъра, така че не могат да преминат през нея. Те ще попречат на процеса на филтриране. Тя ще бъде 30 мм.

Хидростатично налягане на образувания филтрат, което се намира в лумена на капсулата. В първата урина = 20 mm.

Pr - хидростатично налягане на кръвта в капилярите

PM - налягане на първичната урина.

Тъй като кръвта се движи в капилярите, онкотичното налягане нараства и филтрацията на определен етап ще спре, защото то ще надвиши силите за помощ за филтриране.

За 1 минута се образува 125 ml първична урина - 180 литра на ден. Крайната урина е 1-1,5 литра. Процесът на реабсорбция. От 125 ml в крайната урина ще получите 1 ml. Концентрацията на веществата в първичната урина съответства на концентрацията на разтворените вещества в кръвната плазма, т.е. първичната урина ще бъде изотонична плазма. Осмотичното налягане в първичната урина и плазмата е същото - 280-300 mOs мола на килограм

4. Кръвоснабдяване на бъбреците. Особености на кръвоснабдяването на кортикалните и мозъчните слоеве на бъбреците. Саморегулиране на бъбречния кръвен поток.

При нормални условия, от двете бъбреци, чиято маса е само около 0,43% от телесната маса на здравия човек, преминава от 1/5 до 1/44 от кръвта, която тече от сърцето към аортата. Кръвният поток в кортикалното вещество на бъбрека достига 4-5 ml / min на 1 g тъкан; Това е най-високото ниво на органен кръвен поток. Особеността на бъбречния кръвен поток е, че при условия на промени в системното артериално налягане в широк диапазон (от 90 до 190 mm Hg), той остава постоянен. Това се дължи на специална система за саморегулация на кръвообращението в бъбреците.

Кратките бъбречни артерии се отклоняват от коремната аорта, разклоняват се в бъбреците на по-малки и по-малки съдове, а една довеждаща (аферентна) артериола навлиза в гломерула. Тук тя се разпада в капилярни вериги, които, сливайки се, образуват еферентна (еферентна) артериола, през която кръвта тече от гломерула. Диаметърът на еферентната артериола е по-тесен от аферентния. Малко след отделянето от гломерулата, еферентната артериола отново се разделя на капиляри, образувайки плътна мрежа около проксималните и дисталните извити тубули. По този начин по-голямата част от кръвта в бъбреците минава през капилярите два пъти - първо в гломерула, след това в тубулите. Разликата в кръвоснабдяването на юкстамедуларния нефрон се състои в това, че еферентната артериола не се разпада в пери-каналната капилярна мрежа, а образува прави съдове, спускащи се в медулата на бъбрека. Тези съдове осигуряват кръвоснабдяването на мозъчната мозъчна тъкан; кръвта от пери-каналните капиляри и директните съдове се влива в венозната система и навлиза в долната вена кава през бъбречната вена.

5. Физиологични методи за изследване на бъбречната функция. Коефициент на пречистване.

Измерване на скоростта на гломерулната филтрация. За да се изчисли обемът на филтрираната в 1 минута в бъбреците гломерули (скорост на гломерулна филтрация) и редица други показатели за процеса на образуване на урина, се използват методи и формули, основаващи се на принципа на пречистване (понякога те се наричат клирънс-методи). За измерване на гломерулната филтрация се използват физиологично инертни вещества, които не са токсични и не се свързват с плазмения протеин, свободно проникващи в порите на гломерулната филтърна мембрана от капилярния лумен заедно с белтъчната част на плазмата. Следователно, концентрацията на тези вещества в гломерулната течност ще бъде същата като в кръвната плазма. Тези вещества не трябва да се реабсорбират и секретират в бъбречните тубули, така урината ще освободи цялото количество от това вещество, което е влязло в лумена на нефрона с ултрафилтрат в гломерулите. Веществата, използвани за измерване на скоростта на гломерулната филтрация, включват инулин на фруктозен полимер, манитол, полиетилен гликол-400 и креатинин.

Разгледайте принципа на пречистване на примера за измерване на обема на гломерулната филтрация, използвайки инулин. Количеството на филтрирания в гломерулите инулин (In) е равен на произведението от обема на филтрата (С_в) за концентрацията на инулин в него (тя е равна на концентрацията му в кръвната плазма, РИН). Количеството на инулина, отделено по същото време с урината, е равно на произведението от обема на отделената урина (V) и концентрацията на инулин в него (U)._в).

Тъй като инулинът не се реабсорбира или секретира, количеството на филтрирания инулин (C. P_в), равен на количеството освободен (V-U_в), от където:

C_в₌ U_в/ V / P_в

Тази формула е основа за изчисляване на скоростта на гломерулната филтрация. Когато се използват други вещества за измерване на скоростта на гломерулната филтрация, инулин във формулата се замества с аналит и се изчислява скоростта на гломерулната филтрация на това вещество. Скоростта на филтриране на течността се изчислява в ml / min; За да се сравни величината на гломерулната филтрация при хора с различна телесна маса и височина, тя се отнася към стандартната повърхност на човешкото тяло (1,73 m). При мъжете, при двата бъбрека степента на гломерулна филтрация на 1,73 m 2 е около 125 ml / min, при жените - приблизително 110 ml / min.

Стойността на гломерулната филтрация, измерена с инулин, наричан също фактор на илиновия клирънс (или инулинов клирънс), показва колко от кръвната плазма се освобождава от инулина през това време. За измерване на почистването на инулина е необходимо непрекъснато да се излива инулинов разтвор във вената, за да се поддържа концентрацията му в кръвта по време на цялото изследване. Очевидно е, че това е много трудно и не винаги е възможно в клиниката, така че креатинът се използва по-често - естествен компонент на плазмата, от който би било възможно да се прецени скоростта на гломерулната филтрация, макар че е по-малко точна за измерване на скоростта на гломерулната филтрация, отколкото при инфузия на инулин., При някои физиологични и особено патологични състояния, креатининът може да се реабсорбира и секретира, така че креатининовият клирънс може да не отразява истинската стойност на гломерулната филтрация.

При здрав човек водата навлиза в лумена на нефрона в резултат на филтрация в гломерулите, се реабсорбира в тубулите и в резултат на това се повишава концентрацията на инулин. Индекс на концентрация на инулин U_в/ P_в показва колко пъти обемът на филтрата намалява при преминаването му през тубулите. Тази стойност е важна за преценката на третирането на всяко вещество в тубулите, за да се отговори на въпроса дали веществото се абсорбира или секретира от тубулните клетки. Ако индексът на концентрация на дадено вещество е X U_х/ P_х по-малко от едновременно измерени U_в/ R_в, тогава той показва реабсорбция на вещество X в тубулите, ако U_х/ R_х повече от u_в/ P_в, тогава тя показва нейната секреция. Съотношението на параметрите на концентрацията на веществото X и инулин U_х/ R_х : U_в/ P_в се нарича екскретирана фракция (EF).

6. Функцията на гломерулите, структурата на гломерулния филтър. Морфологични и функционални характеристики на бъбреците при деца.

Идеята за филтриране на водата и разтвора като първи етап на уриниране е изразена през 1842 г. от германския физиолог К. Лудвиг. През 20-те години на 20-ти век американският физиолог А. Ричардс в пряк експеримент е в състояние да потвърди това предположение - с помощта на микроманипулатор да пробие гломерулната капсула с микропипета и да извлече от него течността, която всъщност се оказа ултрафилтратна кръвна плазма.

Ултрафилтрация на вода и компоненти с ниско молекулно тегло от кръвната плазма протича през гломерулния филтър. Тази филтрираща бариера е почти непроницаема за вещества с високо молекулно тегло. Процесът на ултрафилтрация се дължи на разликата между хидростатичното налягане на кръвта, хидростатичното налягане в капсулата на гломерулите и онкотичното налягане на протеините на кръвната плазма. Общата повърхност на гломерулните капиляри е по-голяма от общата повърхност на човешкото тяло и достига 1,5 m 2 на 100 g от масата на бъбреците. Филтриращата мембрана (филтърна бариера), през която флуидът преминава от капилярния лумен в кухината на капсулата на гломерулите, се състои от три слоя: капилярни ендотелни клетки, базална мембрана и епителни клетки на висцералната (вътрешна) капсулно-подоцитна листовка.

Ендотелните клетки, с изключение на ядрото, са много тънки, цитоплазмената дебелина на страничните части на клетката е по-малка от 50 nm; в цитоплазмата има кръгли или овални отвори (пори) с размери 50–100 nm, които заемат до 30% от клетъчната повърхност. При нормален кръвен поток, най-големите протеинови молекули образуват бариерен слой на повърхността на порите на ендотела и пречат на движението на албумина през тях, като по този начин ограничават преминаването на образуваните елементи от кръвта и протеините през ендотелиума. Други компоненти на кръвната плазма и водата могат свободно да достигнат до мембраната на основата.

Базовата мембрана е един от най-важните компоненти на гломерулната филтрационна мембрана. При хората дебелината на базалната мембрана е 250-400 nm. Тази мембрана се състои от три слоя - централна и две периферни. Порите в базалната мембрана предотвратяват преминаването на молекули с диаметър по-голям от 6 nm.

И накрая, мембраните на пролуките между "краката" на подцитите играят важна роля при определяне на размера на веществата, които ще се филтрират. Тези епителни клетки се превръщат в лумена на капсулата на бъбречния гломерул и имат процеси - “крака”, които са прикрепени към основната мембрана. Базовата мембрана и нарязаните мембрани между тези „крака” ограничават филтрирането на вещества с диаметър повече от 6,4 nm (т.е. вещества с радиус повече от 3,2 nm не преминават). Следователно инулинът свободно прониква в лумена на нефрона (молекулен радиус 1,48 nm, молекулно тегло около 5200), само 22% от яйчен албумин (молекулен радиус 2,85 nm, молекулна маса 43500), 3% хемоглобин (молекулен радиус 3,25). nm, молекулно тегло 68,000 и по-малко от 1% серумен албумин (радиус на молекулата 3,55 nm, молекулно тегло 69,000).

Преминаването на протеини през гломерулния филтър се предотвратява от отрицателно заредени молекули - полианиони, които съставляват веществото на мембраната на основата и сиалогликопротеините в лигавицата, разположена на повърхността на подоцитите и между краката. Ограничението за филтриране на отрицателно заредени протеини се дължи на размера на порите на гломерулния филтър и тяхната електроотрицателност. По този начин съставът на гломерулния филтрат зависи от свойствата на епителната бариера и базалната мембрана. Естествено, размерът и свойствата на порите на филтрационната бариера са променливи, следователно, при нормални условия в ултрафилтрата се откриват само следи от протеинови фракции, характерни за кръвната плазма. Преминаването на достатъчно големи молекули през порите зависи не само от техния размер, но и от конфигурацията на молекулата, от нейната пространствена зависимост от формата на порите.

7. Механизмът на образуване на първична урина. Ефективно филтрационно налягане. Влиянието на различни фактори върху процеса на филтрация. Броят и свойствата на първичната урина. Гломерулна филтрация при деца.

Филтрирането е физически процес. Основният фактор, който определя филтрацията, е разликата в хидростатичното налягане от двете страни на филтъра (филтрационно налягане). В бъбреците, тя е равна на:

P филтрационно = P в топка - (P онкотична + P тъкан)

30 mm 70 mm (20 mm 20 mm)

В допълнение към филтрационното налягане, размерът на молекулата (молекулно тегло), разтворимостта в мазнините, електрическият заряд са важни. Гломерулният филтър съдържа 20-40 капилярни бримки, заобиколени от вътрешна листовка на капсулата с лък. Капилярният ендотел има фенестра (дупки). Podocytes на Bowman капсула имат големи пропуски между процесите. По този начин пропускливостта се определя от структурата на основната мембрана. Пропуските между колагеновите влакна на тази мембрана са 3-7.5 nm.

Размерът на порите във филтриращата повърхност на капиляра и капсулата на Bowman позволява веществата с молекулно тегло не повече от 55,000 (инулин) да преминават свободно през бъбречния филтър. По-големи молекули проникват трудно (НВ с маса 64,500 се филтрира в 3%, кръвен албумин (69,000) - в 1%). Въпреки това, според някои учени, почти всички албумини се филтрират в бъбреците и гърба се абсорбира в тубулите. Очевидно, 80 000 е абсолютната граница на пропускливост през порите на капсулата и гломерула на нормален бъбрек.

Съставът на гломерулния филтрат се определя от размера на порите на гломерулната мембрана. В същото време скоростта на филтриране зависи от ефективното филтрационно налягане на Русия. Поради високата хидравлична проводимост на капиляра в началото на капиляра, се получава бързо образуване на филтрат и осмотичното налягане в него също нараства бързо. Когато стане равна на хидростатичната минус тъкан, ефективното филтрационно налягане става нула и филтрацията спира.

Скоростта на филтриране е обемът на филтрация за единица време. При мъжете тя е 125 ml / min, за жените - 110 ml / min. Около 180 литра се филтрират на ден. Това означава, че общият плазмен обем (3 l.) Се филтрира в бъбреците за 25 минути и плазмата се почиства от бъбреците 60 пъти дневно. Всички извънклетъчни течности (14 литра) преминават през бъбречния филтър 12 пъти на ден.

Скоростта на гломерулната филтрация (GFR) се поддържа при почти постоянно увреждане поради миогенни реакции на гладките мускули на носещите и носещите съдове, което осигурява постоянството на ефективното филтрационно налягане. Следователно, филтрационната функция (FF), или частта от бъбречния плазмоток, която преминава във филтрата, също е постоянна. При хората тя е равна на 0.2 (FF = GFR / PPT). През нощта GFR е с 25% по-ниска. При емоционално възбуждане PPT пада и FF нараства поради стесняване на изтичащите съдове. GFR се определя от клирънса на инулин.

8. Juxtaglomerular апарат, неговата роля. Плътно място в дисталните тубули на бъбреците, неговата роля.

Съставът на юкстагломеруларния апарат включва следните компоненти - специализирани епителиоидни клетки, които заобикалят главно аферентната артериола и тези клетки съдържат секреторни гранули с ренинов ензим вътре. Вторият компонент на устройството е гъсто петно (maculadensa), което се намира в началната част на дисталната част на извитите тръби. Този тубул е подходящ за бъбречно теле. Това включва също и клетките на инцестията между еферентните и привеждащите артериоли, клетките на гломерулния полес. Това са извънклетъчни месангови клетки.

Това устройство реагира на промени в системното кръвно налягане, локалното гломерулно налягане, до повишаване на концентрацията на натриев хлорид в дисталните тубули. Тази промяна се възприема като гъсто петно.

Юкстагломеруларният апарат реагира на възбуждането на симпатиковата нервна система.

С всички горепосочени ефекти започва засилена секреция на ренин, който директно влиза в кръвта.

Ренин - Ангиотензиноген (плазмени протеини) - Ангиотензин 1 - Ангиотензин 2 (Ангиотензин преобразува ензим, главно в белите дробове). Ангиотензин 2 е физиологично активно вещество, което действа в три направления:

1. То засяга надбъбречните жлези, които стимулират алдостерона

2. На мозъка (хипоталамуса), където той стимулира производството на АДХ и стимулира центъра на жаждата

3. Има пряко въздействие върху кръвоносните съдове на мускулите - стесняване

Когато бъбречните заболявания повишават кръвното налягане. Налягането нараства с анатомично стесняване на бъбречната артерия. Това дава постоянна хипертония. Ефектът на ангиотензин 2 върху надбъбречните жлези причинява алдостерон да причини задържане на натрий в организма, тъй като той в епитела на бъбречните тубули подобрява работата на натриево-калиевата помпа. Той осигурява енергийната функция на тази помпа. Алдостеронът насърчава реабсорбцията на натрия. Тя ще насърчи отстраняването на калий. Заедно с натрий е вода. Задържането на вода се случва, защото Антидиуретичният хормон се освобождава. Ако нямаме алдостерон, започва загуба на натрий и задържане на калий. Натриевият натрий - уретичният пептид влияе на екскрецията на натрий в бъбреците, който допринася за разширяването на кръвоносните съдове, увеличава филтрационните процеси и развива диурезата и натриурезата.

Крайният ефект е намаляване на плазмения обем, намаляване на периферната съдова резистентност, намаляване на средното артериално налягане и минимален обем на кръвта.

Простагландините и кинините влияят на отделянето на натрий от бъбреците. Простагландин Е2 повишава екскрецията на натрий и вода в бъбреците. Брадикининът като вазодилататор действа по подобен начин. Възбуждането на симпатиковата система увеличава реабсорбцията на натрий и намалява екскрецията му с урината. Този ефект се свързва с вазоконстрикция и намаляване на гломерулната филтрация и с пряк ефект върху абсорбцията на натрий в тубулите. Симпатичната система активира ренин-ангиотензините - алдостерон.

Бъбрекът произвежда няколко биологично активни вещества, което позволява да се разглежда като ендокринен орган. Зърнестите клетки на юкстагломеруларния апарат освобождават ренина в кръвта, когато кръвното налягане в бъбреците намалява, съдържанието на натрий в тялото намалява и когато човек преминава от хоризонтално към вертикално положение. Нивото на освобождаване на ренин от клетките в кръвта варира и, в зависимост от концентрацията на Na + и C1, в областта на плътното петно на дисталните тубули, осигурява регулиране на електролита и гломерулния каликуларен баланс. Ренинът се синтезира в гранулираните клетки на юкстагломеруларния апарат и е протеолитичен ензим. В плазмата той се разцепва от ангиотензиногена, разположен главно в α2-глобулиновата фракция, физиологично неактивен пептид, състоящ се от 10 аминокиселини, ангиотензин I. В кръвната плазма под влиянието на ангиотензин-конвертиращия ензим, 2 аминокиселини се разцепват от ангиотензин I и се превръща в активен вазоконстриктор. субстанция ангиотензин II. Повишава кръвното налягане поради стесняване на кръвоносните съдове, увеличава секрецията на алдостерон, увеличава чувството на жажда, регулира натриевата реабсорбция в дисталните тубули и събирателните тръби. Всички тези ефекти допринасят за нормализирането на кръвния обем и кръвното налягане.

В бъбреците се синтезира плазминогенен активатор - урокиназа. При медулата на бъбреците се образуват простагландини. Те участват, по-специално, в регулирането на бъбречния и общия кръвоток, увеличават екскрецията на натрий в урината, намаляват чувствителността на тубулните клетки към ADH. Бъбречните клетки се извличат от прохормон на кръвната плазма, образуван в черния дроб - витамин D₃ и го превръщат във физиологично активен хормон - активни форми на витамин D₃. Този стероид стимулира образуването на калциево-свързващ протеин в червата, насърчава освобождаването на калций от костите, регулира неговата реабсорбция в бъбречните тубули. Бъбрекът е мястото на производство на еритропоетин, което стимулира еритропоезата в костния мозък. В бъбреците се произвежда брадикинин, който е силен вазодилататор.

9. Физиологичната роля на тубулите (тубулна апаратура) на нефрона. Реабсорбция в проксималния тубул (активен и пасивен транспорт). Реабсорбция на глюкоза. Тръбна реабсорбция при деца.

Първоначалният етап на уриниране, водещ до филтриране на всички нискомолекулни компоненти на кръвната плазма, неизбежно трябва да се комбинира със съществуването в бъбреците на системи, които реабсорбират всички ценни за организма вещества. При нормални условия в човешкия бъбрек се произвеждат до 180 литра филтрат на ден и се отделят 1,0-1,5 литра урина, останалата течност се абсорбира в тубулите. Ролята на клетките от различни сегменти на нефрона в реабсорбцията варира. Експериментите върху животни с микропипетна екстракция на течност от различни области на нефрона позволяват да се определят особеностите на реабсорбцията на различни вещества в различни части на бъбречните тубули (фиг. 12.6). В проксималния сегмент на нефрона, аминокиселини, глюкоза, витамини, протеини, микроелементи, значително количество Na +, CI-, HCO3 йони са почти напълно реабсорбирани. В последващите случаи на нефрона се абсорбират главно електролити и вода.

Реабсорбцията на натрий и хлор е най-значимият процес по отношение на обема и енергийните разходи. В проксималната тубула, в резултат на реабсорбцията на повечето филтрирани вещества и вода, обемът на първичната урина намалява, а около около на филтрирания в гломерите флуид навлиза в началната част на нефроновата бримка. От общото количество натрий, постъпващ в нефрона по време на филтрацията, до 25% се абсорбира в периферията на нефрона, около 9% в дисталните извити тубули и по-малко от 1% се реабсорбира в събирателните епруветки или се екскретира с урината.

Реабсорбцията в дисталния сегмент се характеризира с факта, че клетките понасят по-малко, отколкото в проксималния тубул, броя на йони, но срещу по-голям градиент на концентрация. Този сегмент от нефрона и колекторните тръби играе важна роля в регулирането на обема на отделената урина и концентрацията на осмотично активни вещества в него (осмотична концентрация 1). В крайната урина концентрацията на натрий може да бъде намалена до 1 mmol / l, в сравнение с 140 mmol / l в плазмата. В дисталните тубули калият не само се абсорбира, но и се секретира, когато е в излишък в организма.

В проксималния нефрон се получава реабсорбция на натрий, калий, хлор и други вещества през високо пропускливата мембрана на стената на тубулата. Напротив, в дебелата възходяща част на нефроновата бримка, дисталните извити тубули и събирателните тръби, реабсорбцията на йони и вода се осъществява през стената на тубулата, която е трудно пропусклива за водата; Проницаемостта на мембраната към вода в някои области на нефрона и събирателните тръби може да се регулира, а количеството на пропускливостта варира в зависимост от функционалното състояние на тялото (незадължителна реабсорбция). Под въздействието на импулси, влизащи в еферентните нерви и под действието на биологично активни вещества, реабсорбцията на натрий и хлор се регулира в проксималния нефрон. Това е особено изразено в случай на увеличаване на кръвния обем и извънклетъчната течност, когато намаляването на реабсорбцията в проксималния тубул допринася за повишеното отделяне на йони и вода и по този начин за възстановяване на водно-солевия баланс. В проксималната тубула изосмосът винаги е запазен. Стената на тубулите е пропусклива за водата, а обемът на реабсорбираната вода се определя от броя на реабсорбиращите осмотично активни вещества, зад които водата се движи по осмотичен градиент. В крайните части на дисталния сегмент на нефрона и събирателните тръби пропускливостта на стената на тубулата за водата се регулира от вазопресин.

Незадължителната реабсорбция на водата зависи от осмотичната пропускливост на стената на канала, величината на осмотичния градиент и скоростта на флуида през тубулите.

За характеризиране на абсорбцията на различни вещества в бъбречните тубули, идеята за прага на елиминиране е от съществено значение. Непраговите вещества се освобождават при всяка концентрация в кръвната плазма (и съответно в ултрафилтрата). Такива вещества са инулин, манитол. Прагът за елиминиране на почти всички физиологично важни, ценни за организма вещества е различен. Така освобождаването на глюкоза в урината (гликозурия) се случва, когато концентрацията му в гломерулния филтрат (и в кръвната плазма) надвишава 10 mmol / l. Физиологичното значение на това явление ще бъде разкрито при описване на механизма за реабсорбция.

Филтрираната глюкоза почти напълно се абсорбира от проксималните тубулни клетки и обикновено се отделя малко количество от урината през деня (не повече от 130 mg). Процесът на реабсорбция на глюкоза се извършва срещу висок градиент на концентрация и е вторично активен. В апикалната (луминална) мембрана на клетката глюкозата е свързана с носител, който също трябва да прикачи Na +, след което комплексът се транспортира през апикалната мембрана, т.е. глюкоза и Na + влизат в цитоплазмата. Апикалната мембрана се отличава с висока селективност и еднопосочна пропускливост и не позволява глюкоза или Na + обратно от клетката към лумена на тубулата. Тези вещества се придвижват към основата на клетката по градиент на концентрация. Прехвърлянето на глюкоза от клетката в кръвта през базалната плазмена мембрана има характера на улеснена дифузия и Na +, както е отбелязано по-горе, се отстранява от натриева помпа, разположена в тази мембрана.

10. Реабсорбция в тънкия сегмент на бримката на Хенле (концентрация на урина). Понятие за противотокова ротационна система.

Идваща от проксималния тубул, течността навлиза в тънката низходяща част на нефроновата верига в областта на бъбреците, в интерстициалната тъкан, чиято концентрация на осмотично активни вещества е по-висока, отколкото в кората на бъбрека. Това повишаване на осмоларната концентрация във външната зона на медулата се дължи на активността на дебелата възходяща част на нефронната верига. Стената му е непроницаема за вода, а клетките транспортират Cl -, Na + до интерстициална тъкан. Стената на низходящия контур е пропусклива за водата. Водата се изсмуква от лумена на тубулата в заобикалящата междинна тъкан по осмотичния градиент и осмотично активните вещества остават в лумена на тубулите. Концентрацията на осмотично активни вещества във флуида, идващ от възходящата част на контура към началните части на отдалечената извита тръбица, е около 200 mosmol / kg N₂О, това е, че е по-ниско, отколкото в ултрафилтрата. Приемът на C1- и Na + в интерстициалната тъкан на медуларното вещество повишава концентрацията на осмотично активните вещества (осмоларна концентрация) на междуклетъчната течност в тази бъбречна зона. Осмоларната концентрация на флуида в лумена на низходящия участък на веригата също се увеличава със същото количество. Това се дължи на факта, че водата преминава през пропускливата стена на низходящата нефронна верига в интерстициалната тъкан по осмотичния градиент, докато осмотично активните вещества остават в лумена на този канал.

Колкото по-далеч от кортикалното вещество, така и до първоначалната бъбречна папила, е течността в низходящото коляно на цикъла, колкото е по-висока неговата осмолова концентрация. По този начин, във всяка съседна област на низходящия участък на веригата има само леко повишаване на осмотичното налягане, но осмоларната концентрация на течност в тубуловия лумен и в интерстициалната тъкан постепенно се увеличава от 300 до 1,450 mosmol / kg NgO по протежението на мозъка на бъбрека.

На върха на медулата на бъбрека, осмоларната концентрация на течност в нефронната верига се увеличава няколко пъти, а обемът му намалява. Тъй като течността продължава да се движи по възходящата част на нефроновата верига, особено в дебелата възходяща част на контура, реабсорбцията на C1- и Na + продължава и водата остава в лумена на тубулата.

В началото на 50-те години на 20-ти век хипотезата е обоснована, според която образуването на осмотично концентрирана урина се дължи на активността на обръщане на у-умножителната система в бъбреците.

Принципът на противотоков обмен е широко разпространен в природата и се използва в машиностроенето. Механизмът на действие на такава система се разглежда на примера на кръвоносните съдове в крайниците на арктическите животни. За да се избегнат големи загуби на топлина, кръвта в паралелните артерии и вени на крайниците протича по такъв начин, че топлата артериална кръв затопля охладената венозна кръв, движеща се към сърцето (фиг. 12.8, А). Нискотемпературната артериална кръв влива в крака, което значително намалява преноса на топлина. Тук такава система функционира само като токов обменник; в бъбреците, има мултиплициращ ефект, т.е. увеличаване на ефекта,

постигнати във всеки отделен сегмент на системата. За по-добро разбиране на неговата работа, ще разгледаме система, състояща се от три успоредни тръби (Фиг. 12.8, В). Тръби I и II са дъгообразно свързани в единия край. Стената, обща за двете тръби, има способността да прехвърля йони, но не преминава вода. Когато разтвор от 300 mosmol / l се излива в такава система през входа I (фиг. 12.8, B, a) и той не тече, тогава с течение на времето разтворът ще стане хипотоничен в резултат на йонен транспорт в тръба I и хипертоничен в тръба II. В случая, когато течността протича непрекъснато през тръбите, започва концентрацията на осмотично активни вещества (Фиг. 12.8, В, б). Разликата в техните концентрации на всяко ниво на тръбата, поради единния ефект на йонния транспорт, не надвишава 200 mmol / l, но единичните ефекти се умножават по дължината на тръбата и системата започва да работи като противоток. Тъй като не само се извличат йони от нея, но също и вода, докато течността се движи, концентрацията на разтвора се увеличава все повече и повече, тъй като се приближава към завой. За разлика от тръбите I и II в тръба III, пропускливостта на водните стени се регулира: когато стената стане пропусклива, водата започва да тече, обемът на течността в него намалява. В същото време водата отива към по-голяма осмотична концентрация в течността в близост до тръбата, докато солите остават вътре в тръбата. В резултат на това се увеличава концентрацията на йони в тръба III и обемът на съдържащата се в него течност намалява. Концентрацията на вещества в нея ще зависи от редица условия, включително работата на противоточната умножаваща система от тръби I и II. Както ще стане ясно от следващото представяне, работата на бъбречните тубули в процеса на осмотична концентрация на урина е подобна на описания модел.

В зависимост от състоянието на водния баланс на тялото, бъбреците отделят хипотонично (осмотично разреждане) или, напротив, осмотично концентрирана (осмотична концентрация) урина. В процеса на осмотична концентрация на урината в бъбреците участват всички участъци на тубулите, съдовете на мозъчната тъкан, интерстициалната тъкан, която функционира като система за възпроизвеждане на наклона. От 100 мл филтрат, образуван в гломерулите, около 60-70 мл.₃) се абсорбира от края на проксималния сегмент. Концентрацията на осмотично активните вещества в остатъчния флуид в тубулите е същата като в ултрафилтрата на кръвната плазма, въпреки че съставът на течността се различава от състава на ултрафилтрата поради реабсорбцията на редица вещества с вода в проксималния тубул (фиг. 12.9). След това тръбната течност преминава от кората на бъбрека към медулата, придвижвайки се по периферията на нефрона до върха на медуларното вещество (където тръбичката се огъва на 180 °), преминава в възходящата част на цикъла и се движи в посока от медуларния мозък към бъбрека.

11. Реабсорбция в дисталните тубули на бъбреците (по избор). Хормонален механизъм за регулиране на реабсорбцията на натрий (ренин - ангиотензин - алдостерон).

Първоначалните участъци на дисталните извити канали винаги - както с водна диуреза, така и с анти-диуреза - получават хипотонична течност, като концентрацията на осмотично активни вещества е по-малка от 200 mosmol / kg N₂О.

С намаляване на уринирането (антидиуретично), причинено от инжектиране на ADH или секреция на ADH от неврохипофизата, когато има недостиг на вода в тялото, се увеличава пропускливостта на стените на крайните части на дисталния сегмент (свързващата тръба) и колекторните тръби за вода. От хипотоничната течност в съединителната тубула и събирателната тръба на бъбречната кора, водата се абсорбира по осмотичния градиент, осмоларната концентрация на течността в този участък се увеличава до 300 mosmol / kg N₂О, това се превръща в изосмотична кръв в системната циркулация и междуклетъчната течност на кортикалното вещество на бъбрека. Концентрацията на урината продължава в събирателните тръби; те се движат успоредно на тубулите на нефроновия кръг през медулата на бъбрека. Както е отбелязано по-горе, в медулата на бъбреците, осмоларната концентрация на течността постепенно се увеличава и водата се абсорбира от урината в събирателните тръби; концентрацията на осмотично активните вещества в течността на лумена на тубулата е подравнена с тази в междинната течност в горната част на медулата. При условия на недостиг на вода в организма се увеличава секрецията на АТН, което увеличава пропускливостта на стените на крайните части на дисталния сегмент и събира водопроводни тръби.

За разлика от външната зона на мозъчната мозъчна тъкан, където повишаването на осмоларната концентрация се основава главно на транспорта на Na + и C1 - във вътрешната медула на бъбреците това увеличение се дължи на участието на редица вещества, сред които най-важното е уреята - проницаема за стените на проксималния тубул. В проксималния тубул се реабсорбира до 50% от филтрираната урея, но в началото на дисталните тубули количеството на карбамида е малко по-високо от количеството урея, получено с филтрата. Оказа се, че съществува система за интраренална циркулация на урея, която участва в осмотичната концентрация на урината. При антидиуреза, ADH увеличава пропускливостта на събирателната тръбна медула на бъбреците не само за вода, но и за урея. Концентрацията на урея се увеличава в лумена на събирателните тръби поради реабсорбцията на водата. Когато проницаемостта на стената на канала за урея се повиши, тя дифундира в медулата на бъбрека. Карбамидът прониква в лумена на директния съд и тънката нефронова бримка. Издигайки се към кортикалната субстанция на бъбрека в директен съд, уреята непрекъснато участва в противотоков метаболизъм, дифундира в низходящата част на директния съд и низходящата част на нефроновата бримка. Постоянният поток от урея, С1- и Na + във вътрешното мозъчно вещество, реабсорбирано от клетките на тънка възходяща част на нефроновата бримка и събирателните тръби, задържането на тези вещества чрез активността на противоточната система на директните съдове и нефроновите бримки осигурява увеличаване на концентрацията на осмотично активни вещества в извънклетъчната течност във вътрешното мозъчно вещество бъбреците. След увеличаване на осмоларната концентрация на интерстициалната течност около събиращата тръба, реабсорбцията на вода от него се увеличава и ефективността на осморегулаторната функция на бъбреците се увеличава. Тези данни за промяната на пропускливостта на тубуларната стена за уреята позволяват да се разбере защо клирънсът на урея намалява с намаляване на отделянето на урина.

Преките съдове на медулата на бъбрека, подобно на тубулите на нефроновата бримка, образуват противоток. Благодарение на това подреждане на директните съдове се осигурява ефективно кръвоснабдяване на бъбречната мозъчна мозък, но осмотично активните вещества не се измиват от кръвта, тъй като преминаването на кръв през директни съдове показва същите промени в осмотичната му концентрация, както в тънкото низходящо сечение на нефроновата бримка. Когато кръвта се движи към върха на медулата, концентрацията на осмотично активни вещества в нея постепенно се увеличава и по време на обратното движение на кръвта към кората, солите и другите вещества, разпространявани през съдовата стена, преминават в интерстициалната тъкан. Това запазва концентрационния градиент на осмотично активните вещества вътре в бъбреците и директните съдове функционират като противоположна система. Скоростта на движение на кръвта в преките съдове определя количеството соли и урея, отстранени от медулата и изтичането на реабсорбираната вода.

В случай на водна диуреза, функциите на бъбреците се различават от описаната по-рано. Проксималната реабсорбция не се променя, същото количество течност навлиза в дисталния сегмент на нефрона като при антидиурез. Осмоларността на медулата на бъбреците с водна диуреза е три пъти по-малка, отколкото при максимума на антидиуреза, а осмотичната концентрация на флуида, влизащ в дисталния сегмент на нефрона, е една и съща - около 200 mosmol / kg N₂А. В случай на водна диуреза стената на крайните участъци на бъбречните тубули остава пропусклива, а от течащата урина клетките продължават да абсорбират Na +. В резултат се освобождава хипотонична урина, концентрацията на осмотично активни вещества, в която може да се намали до 50 mosmol / kg N₂А. Проницаемостта на уреалните тубули е ниска, така че уреята се екскретира в урината, без да се натрупва в медулата на бъбреците.

По този начин активността на периферията на нефрона, крайните части на дисталния сегмент и събирателните тръби осигурява способността на бъбреците да произвеждат големи обеми от разредена (хипотонична) урина - до 900 ml / h, а в случай на дефицит на вода се отделя само 10-12 ml / h урина. пъти по-осмотично концентрирана от кръвта. Способността на бъбреците да осмотично концентрират урината се развива изключително в някои пустинни гризачи, което им позволява да се справят без вода за дълго време.

12. Незадължителна реабсорбция на вода при събиране на тубули. Хормонален механизъм за регулиране на реабсорбцията на водата (вазопресин). Аквапорини, тяхната роля.

За характеризиране на абсорбцията на различни вещества в бъбречните тубули, идеята за прага на елиминиране е от съществено значение.

Една от особеностите на работата на бъбреците е способността им да променят в широк диапазон интензивността на транспорта на различни вещества: вода, електролити и неелектролити. Това е задължително условие бъбреците да изпълнят основната си цел - стабилизиране на основните физични и химични параметри на флуидите на вътрешната среда. Широк спектър от промени в скоростта на реабсорбция на всяко от веществата, необходими за организма, филтриран в лумена на тубулите, изисква наличието на подходящи механизми за регулиране на клетъчните функции. Действието на хормоните и медиаторите, влияещи върху транспорта на йони и водата, се определя от промяната във функциите на йонни или водни канали, носители, йонни помпи. Съществуват няколко варианта на биохимични механизми, чрез които хормоните и медиаторите регулират транспортирането на вещества от клетката на нефрона. В един от случаите геномът се активира и синтезът на специфични протеини, отговорни за реализирането на хормоналния ефект, се засилва, а в друг случай промяната на пропускливостта и работата на помпата се осъществява без прякото участие на генома.

Сравнението на особеностите на действието на алдостерон и вазопресин позволява да се разкрие същността на двата варианта на регулаторни влияния. Алдостеронът увеличава реабсорбцията на Na + в

клетки от бъбречни тубули. От извънклетъчната течност алдостеронът прониква през базалната плазмена мембрана в цитоплазмата на клетката, свързва се с рецептора и полученият комплекс навлиза в ядрото (фиг. 12.11). В ядрото се стимулира ДНК-зависим синтез на tRNA и се активира образуването на протеини, които са необходими за увеличаване на Na + транспорта. Алдостеронът стимулира синтеза на компоненти на натриевата помпа (Na +, K + -ATPases), ензими на цикъла на трикарбоксилната киселина (Krebs) и натриеви канали, през които Na + влиза в клетката чрез апикалната мембрана от лумена на тубулата. При нормални физиологични условия един от факторите, ограничаващи реабсорбцията на Na +, е пропускливостта на Na + апикалната плазмена мембрана. Увеличаването на броя на натриевите канали или времето на тяхното отворено състояние увеличава навлизането на Na в клетката, увеличава съдържанието на Na + в цитоплазмата и стимулира активния трансфер на Na + и клетъчното дишане.

Увеличаването на секрецията на К + под влиянието на алдостерон се дължи на увеличаване на пропускливостта на калия на апикалната мембрана и на потока на К от клетката в лумена на тубулата. Повишаването на синтеза на Na +, K + -ATPази под действието на алдостерон осигурява засилено снабдяване с К + в клетката от извънклетъчната течност и благоприятства секрецията на К +.

Друг вариант на механизма на клетъчното действие на хормоните се разглежда на примера на ADH (вазопресин). Той взаимодейства с извънклетъчната течност с V₂-рецептор, локализиран в базалната плазмена мембрана на клетките на крайните части на дисталния сегмент и събирателните тръби. С участието на G-протеини, ензимът аденилат циклаза се активира и 3 ', 5'-AMP (сАМР) се образува от АТР, който стимулира протеин киназа А и вмъкването на водни канали (аквапорини) в апикалната мембрана. Това води до увеличаване на водопропускливостта. Впоследствие сАМР се разрушава чрез фосфодиестераза и се превръща в 3'5'-AMP.

13. Осморегулационни рефлекси. Осморецептори, тяхната локализация, механизъм на действие, стойност.

Бъбрекът служи като изпълнителен орган във веригата от различни рефлекси, осигуряващи постоянството на състава и обема на вътрешните течности. Централната нервна система получава информация за състоянието на вътрешната среда, интегрират се сигнали и се осигурява регулиране на бъбречната дейност с участието на еферентни нерви или ендокринни жлези, чиито хормони регулират процеса на образуване на урина. Работата на бъбреците, както и на други органи, е подчинена не само на безусловно-рефлексния контрол, но също така се регулира от мозъчната кора, т.е. образуването на урина може да се промени по условно-рефлексния път. Анурия, която се проявява с дразнене на болката, може да бъде възпроизведена условно-рефлексно. Механизмът на болезнената анурия се основава на стимулирането на хипоталамусните центрове, които стимулират секрецията на вазопресин чрез неврохипофизата. Наред с това се увеличава активността на симпатичната част на вегетативната нервна система и секрецията на катехоламини от надбъбречните жлези, което води до рязко намаляване на уринирането, което се дължи както на намаляване на гломерулната филтрация, така и на увеличаване на тръбната реабсорбция на водата.

Не само намаляване, но и увеличаване на диурезата може да бъде причинено от условен рефлекс. Повтарящото се въвеждане на вода в тялото на кучето в комбинация с действието на условния стимул води до формиране на условен рефлекс, съпроводен от увеличаване на отделянето на урина. Механизмът на условния рефлекс полиурия в този случай се основава на факта, че импулсите идват в хипоталамуса от кората на големите полукълба и секрецията на ADH намалява. Импулсите, идващи от еферентните нерви на бъбрека, регулират хемодинамиката и функционирането на юкстагломеруларния апарат на бъбрека, имат пряк ефект върху реабсорбцията и секрецията на редица неелектролити и електролити в тубулите. Импулсите, идващи през адренергичните влакна, стимулират транспорта на натрия, а в холинергичните влакна активират реабсорбцията на глюкоза и секрецията на органични киселини. Механизмът на промени в уринирането с участието на адренергични нерви се дължи на активирането на аденилат циклаза и образуването на сАМР в тубулните клетки. Катехоламин-чувствителната аденилат циклаза присъства в базолатералните мембрани на клетките на дисталните извити тубули и началните части на събирателните тръби. Аферентните нерви на бъбреците играят съществена роля като информационна връзка в системата на йонна регулация, осигуряват изпълнението на бъбречно-бъбречните рефлекси.

14. Секреторни процеси в бъбреците.

Бъбреците участват в образуването (синтеза) на някои вещества, които впоследствие отнемат. Бъбреците изпълняват секреторна функция. Те са способни да отделят органични киселини и основи, K + и H + йони. Участието на бъбреците е установено не само в минерала, но и в липидния, белтъчния и въглехидратния метаболизъм.

По този начин, бъбреците, регулиращи количеството на осмотичното налягане в организма, постоянството на кръвната реакция, извършването на синтетични, секреторни и екскреторни функции, вземат активно участие в поддържането на постоянството на състава на вътрешната среда на тялото (хомеостаза).

Тубулният лумен съдържа натриев бикарбонат. В клетките на бъбречните тубули е ензимът карбоанхидраза, под въздействието на който въглеродна киселина и вода образуват въглеродна киселина.

Въглеродната киселина се дисоциира в водороден йон и анион HCO3-. Йон Н + се секретира от клетката в лумена на тубулата и измества натрия от бикарбонат, превръщайки го в карбонова киселина, а след това в Н2О и СО2. Вътре в клетката HCO3 взаимодейства с Na +, реабсорбиран от филтрата. CO2, който дифундира лесно през мембраните по градиент на концентрация, влиза в клетката и заедно с CO2, образуван в резултат на клетъчния метаболизъм, реагира на образуването на въглеродна киселина.

Секционираните водородни йони в лумена на тубулите също са свързани с дизаместен фосфат (Na2HPO4), измествайки натрия от него и превръщайки го в един заместен NaH2PO4.

В резултат на деаминирането на аминокиселините в бъбреците се образува амоняк и той се освобождава в лумена на тубулите. Водородните йони са свързани в лумена на тубулите с амоняк и образуват амониевия йон NH4 +. Така, амонякът се детоксикира.

Секрецията на Н + йона в замяна на Na + йона води до възстановяване на основния резерв в кръвната плазма и освобождаване на излишните водородни йони.

При интензивна мускулна работа, хранене, месо, урината става кисела и когато се консумира с растителна храна, тя е алкална.

15. Стойността на бъбреците за поддържане на киселинно-алкалния баланс в организма, особено в детството.

Бъбреците участват в поддържането на постоянството на концентрацията на Н + в кръвта, секретирайки кисели метаболитни продукти. Активната реакция на урината при хора и животни може да варира драстично в зависимост от състоянието на киселинно-алкалното състояние на тялото. Концентрацията на Н + в ацидозата и алкалозата се различава почти 1000 пъти, а при ацидоза рН може да спадне до 4.5, а при алкалоза може да достигне 8.0. Това допринася за участието на бъбреците в стабилизирането на рН на кръвната плазма на ниво 7.36. Механизмът на вкисляване на урината се основава на секрецията на Н + тубулни клетки (фиг. 12.10). В апикалната плазмена мембрана и цитоплазмата на клетки от различни части на нефрона е ензимът карбоанхидраза (СА), катализиращ реакцията на CO хидратация₂: С₂ + Н₂О 'Н₂CO₃ + H + + ДДС₃ - _.

Секрецията на Н + създава условия за реабсорбция заедно с бикарбонат с равно количество Na +. Заедно с натриево-калиевата помпа и електрогенната натриева помпа, причиняваща пренасянето на Na + от C1 - реабсорбцията на Na + с бикарбонат играе важна роля за поддържане на натриевия баланс. Филтриран от бикарбонат на кръвната плазма се свързва с секретираната клетка H + и в лумена на тубулата се превръща в СО.₂. Образуването на Н + е както следва. Вътре в клетката, поради CO хидратация₂ Образува се Н₂CO₃ и дисоциира в Н + и NSO₃ -. В лумена на тубулите H + се свързват не само с HCO₃ -, но с съединения като двуосновен фосфат (Na₂HPO4) и някои други, което води до увеличаване на екскрецията на титруеми киселини (TA–) в урината. Това допринася за освобождаването на киселини и възстановяването на основния резерв в кръвната плазма. И накрая, секретираният H + може да се свърже в лумена на тубулата с NH3, образуван в клетката по време на деаминирането на глутамин и няколко аминокиселини и дифундирайки през мембраната в лумена на тубула, в който се образува амониевия йон: NH₃ + Н + → NH₄ + Този процес допринася за спестяването в тялото на Na + и K +, които се реабсорбират в тубулите. Така, общото отделяне на киселини от бъбреците (U_Н+ • V) се състои от три компонента - титруеми киселини (U_таV), амоний (U_NH₄) V) и бикарбонат:

U_Н+V = V_ТА + V + U_NH₄ V ─ V - _НСО₃. V

Когато се хранят месото, се образува повече киселина и урината става кисела, а когато се консумира растителната храна, рН се измества към алкалната страна. При интензивна физическа работа от мускулите в кръвта влиза значително количество млечни и фосфорни киселини и бъбреците увеличават отделянето на "кисели" продукти с урината.

Киселинната секреция на бъбреците зависи до голяма степен от киселинно-алкалното състояние на тялото. Така че, с хиповентилация на белите дробове, има забавяне на СО.₂ рН на кръвта намалява - развива се респираторна ацидоза, хипервентилацията намалява стреса на СО₂ в кръвта рН на кръвта се повишава - настъпва състояние на респираторна алкалоза. Съдържанието на ацетооцетни и β-хидроксимаслени киселини може да се увеличи при нелекуван захарен диабет. В този случай концентрацията на бикарбонат в кръвта рязко намалява и се развива състоянието на метаболитна ацидоза. Повръщането, придружено от загуба на солна киселина, води до повишаване на концентрацията на бикарбонат в кръвта и метаболитна алкалоза. В случай на дисбаланс на Н + поради първични промени в напрежението на СО₂ респираторна алкалоза или ацидоза, когато се промени концентрацията на NSO₃ - метаболитна алкалоза или ацидоза. Заедно с бъбреците белите дробове участват в нормализирането на киселинно-алкалното състояние. При респираторна ацидоза, екскрецията на H + и реабсорбцията на HCO се повишават.₃ -, с респираторна алкалоза, H + освобождаване и HCΟ реабсорбция₃ -.

Метаболитна ацидоза се компенсира чрез хипервентилация на белите дробове. В крайна сметка, бъбреците стабилизират концентрацията на бикарбонат в кръвната плазма на ниво от 26-28 mmol / l, а рН - на ниво от 7.36.

16. Урина, състав, количество. Регулиране на отделянето на урина. Уриниране при деца.

Диурезата се отнася до количеството урина, отделяно от човек за определено време. Тази стойност при здрав човек варира в широки граници в зависимост от състоянието на водния метаболизъм. При нормални водни условия се екскретира 1-1,5 л урина дневно. Концентрацията на осмотично активни вещества в урината зависи от състоянието на водния метаболизъм и е 50–1450 mosmol / kg N₂A. След консумация на значително количество вода и с функционален тест с водно натоварване (тестът пие вода в обем от 20 мл на 1 кг телесно тегло), урината достига 15-20 мл / мин. При условия на висока температура на околната среда, поради повишеното изпотяване, количеството на отделените урина намалява. През нощта, по време на сън, диурезата е по-малка, отколкото през деня.

Съставът и свойствата на урината. Урината може да освободи повечето от веществата в кръвната плазма, както и някои съединения, синтезирани в бъбреците. С урината се освобождават електролити, чието количество зависи от приема на храна, а концентрацията в урината зависи от нивото на уриниране. Ежедневното отделяне на натрий е 170–260 mmol, калий - 50-80, хлор - 170-260, калций - 5, магнезий - 4, сулфат - 25 mmol.

Бъбреците служат като основен орган на екскреция на крайните продукти на азотния метаболизъм. При хората, с разграждането на протеините, се образува карбамид, който съставлява до 90% от азот в урината; дневната му екскреция достига 25–35 гр. С урината се екскретират 0,4-1,2 г амонячен азот и 0,7 г пикочна киселина (при консумация на храни, богати на пурини, екскрецията се увеличава до 2-3 г). Креатинът, който се образува в мускулите от фосфокреатин, се превръща в креагинин; Той се откроява около 1,5 г на ден. В малка част, някои производни на продуктите от протеиновото загниване в червата, индола, скатола и фенола, които са основно неутрализирани в черния дроб, се произвеждат в урината, където се образуват сдвоени съединения със сярна киселина, индоксил сярна киселина, скатоксилсерна киселина и други киселини. Протеините в нормалната урина се откриват в много малки количества (дневната екскреция не надвишава 125 mg). Лека протеинурия се наблюдава при здрави хора след тежко физическо натоварване и изчезва след покой.

Не се открива глюкоза в урината при нормални условия. При прекомерен прием на захар, когато концентрацията на глюкоза в кръвната плазма надвишава 10 mmol / l, с хипергликемия от друг произход, се наблюдава глюкозурия - освобождаване на глюкоза в урината.

Цветът на урината зависи от размера на диурезата и нивото на екскреция на пигментите. Цветът се променя от светложълт на оранжев. Пигментите се образуват от билирубин на жлъчката в червата, където билирубинът се превръща в уробилин и урохром, които се частично абсорбират в червата и след това се отделят чрез бъбреците. Част от пигментите на урината са окислените продукти на хемоглобина от разграждане на бъбреците.

Различни биологично активни вещества и продукти от тяхната трансформация се отделят в урината, с което до известна степен може да се прецени функцията на някои ендокринни жлези. Производни на хормони, получени от надбъбречната кора, естрогени, ADH, витамини (аскорбинова киселина, тиамин), ензими (амилаза, липаза, трансаминаза и др.) Се откриват в урината. Когато патология в урината са открити вещества, обикновено не се открива, ацетон, жлъчни киселини, хемоглобин и др.

ЕКСТРАКТНИ ОРГАНИ

Система и функции на човешките органи

Система от органи на секрети

Уринарната система

Функции на пикочната система

Превантивни мерки

Физиология на системата на екскреция

Избор на физиология

Човешки екскреторни органи

Общи характеристики на системата за разпределение

Функции на отделителната система

Участие на екскреторни органи в поддържането на водно-солевия баланс

Регулиране на водния баланс. аВторегулиране

Екскреторна функция на различни органи и системи

Изключващата функция на белия дроб

Екскреторна функция на кожата

Екскреторна бъбречна функция

Гломерулна филтрация

Тръбна реабсорбция

Изолиране. Физиология на отделителната система

Органи за подбор и техните функции

Изхвърляне на органи

Друга Публикация За Нефрит

Левкоцити в урината и левкоцитурията

Причини за болезнено уриниране при жените, път на проникване на инфекциозни агенти и приблизителна схема на терапия

Болка в уретрата: основните причини

Плазмафереза при носене на дете и планиране на бременност

Ултразвуково изследване на корема на жената

Защо тестът открива слуз в урината?

Мирисът на урината предизвиква амоняк

Хвощни полеви свойства и противопоказания, методи за употреба в традиционната медицина и домашна козметология

Продукти, съдържащи оксалова киселина

Колко е човек: от косата до бъбреците и скелета

Семена от копър: лечебни свойства и противопоказания

Кръвна плазма: състав и функция

Защо уреята е повишена в кръвта, какво означава това?

Как да се готви сок от червени боровинки от замразени боровинки