Физиология выделения. Образование мочи

1.

Физиология выделения
Образование мочи

2.

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

3.

Основные функции почек
• 1. осморегулирующая.
• 2. волюморегулирующая
• 3. ионорегулирующая
• 4. обеспечение постоянства РН крови
• Эксктреторная
• Инкреторная
• Метаболическая
Гомеостаз

4.

Выделительная функция почек
• «Эксклюзивное» выделение продуктов
азотистого обмена
• Регуляция гомеостатических параметров
(АД, рН, [К+] и др.)
• Основные процессы – фильтрация,
реабсорбция, секреция

5.

•Особенности
почечного кровотока

6.

Особенности почечного кровотока
• 1 Канальцево-клубочковая фильтрация
Гидростатическое давление в капиллярах клубочка 45 мм
рт. ст. Гидростатическое давление в околоканальцевых
капиллярах 18-10 мм рт. ст.
• Почему?
• 3. В клубочковых капиллярах давление высокое ( за счет
разницы в радиусах приносящей и выносящей артериолы) – и
это способствует фильтрации
• 4. В околоканальцевых капилярах давление низкое, за счет
высокого
сопротивления
сосудов
–
способствует
реадсорбции.

7.

Особенности почечного кровотока
5. Механизм Бейлиса:
Приувеличении притока крови к артериолам
повышается тонус терминальных артериол. Поэтому
притк крови к дистальным участкам снижается!

8.

7. ККОС (упрощенно)
1. Клубочковый
кровоток
2. Клубочковая
фильтрация
3. Поступление Na+ и Cl- в плотн. пятно место контакта дист кан. клубочка и ЮГА
Секреция
аденозина !!! в ЮГА
Вазоконстрикция!!
Нестандартная реакция
в почках
-

9.

Итог : Особенности
кровообращения в почках
• Две капиллярные сети (клубочковые - ↑Р (60 mm Hg) и
околоканальцевые - ↓Р (12 mm Hg)), разделенные
эфферентными артериолами (сосуд с ↑ сопротивлением) (Ркап
≈ 25 mm Hg)
• ↑↑ ауторегуляция -Механизмы:
• Эффект Бэйлисса
• Канальцево-клубочковая обратная связь (ККОС)
Значение –При колебаниях системного артериального давления
от 70 до 160 мм рт ст. кровоток в корковом веществе почек
поддерживается постоянным благодаря ауторегуляции (после
растяжения гладкая мышца афферентной артериолы
сокращается). Образование мочи прекращается при снижении
артериального давления до 50 мм рт.ст.

10.

Мочеобразование складывается из 3
–х процессов:
1). Клубочковая
фильтрация.
2). Канальцевая
реабсорбция.
3). Канальцевая
секреция

11.

•мочеобразование

12.

Скорость клубочковой
фильтрации

13.

Процессы в боуменовой капсуле
• Первичная моча- не содержит форменных элементов крови,и
высокомолекулярных белков. В ней есть глюкоза мочевина,
аминокислоты, низкомолекулярные белки.

14.

Эффективное фильтрационное
давление – сила, определяющая фильтрацию
ЭФД = 60- 18 - 32 = 10 мм рт.ст.
зависит от АД, внутрипочечного давления и
количества белка плазмы

15.

Скорость клубочковой фильтрации
(СКФ) – 5 основных факторов
СКФ K f ( PK PБК K )
• СКФ – скорость клубочковой фильтрации
• Kf – коэффициент фильтрации – зависит от 1)
проницаемости и 2) площади фильтрующей
поверхности
• 3) Рк – гидродинамическое давление крови
• 4) РБК - гидродинамическое давление в
боуменовой капсуле
• 5) к – онкотическое давление крови

16.

Итак: Факторы, влияющие на скорость
клубочковой фильтрации - 5 факторов
СКФ = Кф Х (Р к – Р онк – Р бк)
1.
2.
Гидравлическая проницаемость фильтра
S фильтруемой поверхности
3. Гидростатическое давление крови в капилярах
4. Давление в капсуле Шумлянского- Боумена
5. Онкотическое давление крови

17.

Понятия
• ППТ – почечный плазмоток
• ФФ – фильтруемая фракция – доля почечного
плазмотока, которая перешла в боуменову капсулу

18.

СКФ, ППТ и k
• По ходу клубочкового капилляра k ↑ за
счет фильтрации Н2О.
• Чем больше фильтруемая фракция
(ФФ=СКФ/ППТ), тем больше ↑ k
• ФФ тем больше, чем меньше ППТ
=> ↓ППТ → ↑ФФ → ↑ k → ↓СКФ

19.

Обработка веществ в канальце

20.

Понятия
• Фильтруемая нагрузка – количество вещества,
поступающего в фильтрат за единицу времени.

21.

Проксимальный каналец
• Клубочково-канальцевое
равновесие
(вода,
основные
электролиты)
–
реабсорбция
определенной доли фильтруемой нагрузки- ФН количество вещества поступающего в фильтрат за
единицу времени
Т.е. реадсорбируется определенный процент
фильтруемой нагрузки
• Транспортный максимум для «пороговых»
веществ (глюкоза, аминокислоты, фосфаты) –
полная реабсорбция фильтруемой нагрузки, при
условии, что она меньше порогового значения.

22.

Порог выведения
• Глюкоза - полностью всасывается из первичной
мочи при концентрациях в плазме крови ниже
10 моль/л,
• но появляется в конечной моче, т.е. полностью
не реабсорбируется, при содержании ее в плазме
крови выше 10 моль/л.
• Следовательно, для глюкозы порог выведения
составляет 10 моль/л.
• Глюкоза – пороговое вещество.

23.

Непороговые вещества
• Вещества, которые вообще не
реабсорбируются в канальцах (инулин,
маннитол)
• или мало реабсорбируются и выделяются
пропорционально накоплению в крови
(мочевина, сульфаты и др.), называются
непороговыми, т.к. для них порога
выведения не существует.

24.

Проксимальный каналецтранспорт вещества с ККР
Каналец
Эпителий
H+ + HCO3- → CO2 + H2O
4.
H+
Na+
3
2
6
5
CO2 + H2O → H+ + HCO3-
↓[HCO3-] → ↑ [Cl-]
H2O
Интерстиций
8.
7
K+
1.
Na+

25.

Восходящее колено петли Генле –
интенсивная реабсорбция катионов
Каналец
Эпителий
Интерстиций
1
K+
2
K+, Na+
K+
2Cl-
Катионы
4
+5
3
Na+

26.

Дистальный каналец – «регуляторная»
реабсорбция и секреция
Каналец
Эпителий
Интерстиций
1
Альдостерон
2
Na+
3. деполяриз.
мембраны
- +
K+
K+
4 Калий покидает область и ++++
Катионы
5. катионы не возвращаются в интерстиций, их держит (-) Важно!! Чем
больше реабсорбируется натрия, тем бльше секретируется калия
Na+

27.

Дистальный каналец
• Факторы, влияющие на реабсорбцию Na+
– альдостерон (повышение) повышение
Реабс. натрия и секрециия калия
• Факторы, влияющие на секрецию K+
– скорость потока жидкости в канальце
секреция калия увеличивается
– альдостерон - секрециия калия

28.

Противоточно-множительная
система – концентрирование мочи
• Петля Генле – пространственное
взаимодействие участков с разными
транспортными процессами
– Нисходящее колено – проницаемость для воды;
– Восходящее колено – водонепроницаемость,
активный транспорт катионов
• Результат работы – разбавление мочи,
формирование гипертонического интерстиция
– движущая сила для реабсорбции воды и
собирательной трубки

29.

Концентрирование мочи
300
300
H2O
Na+
100
300
100
вазопрессин
H2O
1200
1200
1200
мочевина
мочевина

30.

Концентрирование мочи
Na+

31.

Концентрирование мочи
H2O
Na+

32.

Концентрирование мочи
H2O
Na+

33.

Концентрирование мочи
300
Na+
H2O
1200
100
100

34.

Концентрирование мочи
300
300
H2O
1200
1200
Na+
100
1200
300
100

35.

Концентрирование мочи
300
300
H2O
Na+
100
300
100
H2O
1200
1200
1200

36.

Концентрирование мочи
300
300
H2O
Na+
100
300
100
вазопрессин
H2O
1200
1200
1200

37.

Концентрирование мочи
300
300
H2O
Na+
100
300
100
вазопрессин
H2O
1200
1200
1200
мочевина
мочевина

38.

Концентрирование мочи - механизм
• Активный транспорт катионов в восх. кпГ → пассивная реабсорбция воды
в нисх. кпГ
• Новая порция фильтрата «сдвигает» концентрированную порцию к
выходу. В восх. кпГ эта порция разбавляется →
– нисх. кпГ – изотоничная жидкость
– верш. пГ – гипертоничная
– восх. кпГ – гипотоничная
• Т.к. нисх. кпГ проницаемо для воды → интерстициальное распределение
тоничности аналогично нисх. кпГ: изо – гипер.
• Гипертоничный интерстиций на вершине пГ – движущая сила для
реабсорбции воды из собирательной трубки.
– Условие – проницаемость собир.тр. для воды (аквапорины, вазопрессин).
• Почечный оборот мочевины:
– реабсорбция мочевины в собир.тр. пассивна, зависит от реабсорбции Na+ и
воды
– замена Na+ на мочевину в качестве главного осмотически активного вещества