Ekstreneryjne mechanizmy wydalania produktów przemiany materii ”/>

Ekstreneryjne mechanizmy wydalania produktów metabolicznych: a) wydalnicza funkcja płuc; b) skóra; c) błona śluzowa przewodu pokarmowego; d) żółć.

Ciała zaangażowane w procesy wydalnicze ”/>

Narządy zaangażowane w proces wydalania (oczyszczanie krwi z produktów przemiany materii).

Narządy wydalania obejmują nerki, płuca, skórę, gruczoły potowe, gruczoły trawienne, błonę śluzową przewodu pokarmowego itp. Procesy wydalania lub wydalania uwalniają organizm z obcych toksycznych substancji, a także z nadmiaru soli.

Płuca wydalają substancje lotne z organizmu, takie jak pary eteru i chloroformu podczas znieczulenia, opary alkoholu, a także dwutlenek węgla i pary wody.

Gruczoły trawienne i błona śluzowa przewodu pokarmowego wydzielają niektóre metale ciężkie, szereg substancji leczniczych (morfina, chinina, salicylany), obce związki organiczne (na przykład farby).

Wątroba pełni ważną funkcję wydalniczą, usuwając z krwi hormony (tyroksynę, folikulinę), produkty przemiany materii hemoglobiny, produkty przemiany azotu i wiele innych substancji.

Trzustka, podobnie jak gruczoły jelitowe, oprócz wydzielania soli metali ciężkich, wydziela puryny i substancje lecznicze. Funkcja wydalania gruczołów trawiennych jest szczególnie widoczna, gdy organizm ładuje nadmiar różnych substancji lub zwiększa ich produkcję w organizmie. Dodatkowe obciążenie powoduje zmianę szybkości ich wydalania nie tylko przez nerkę, ale także przez przewód pokarmowy.

Od tego momentu kod i woda są uwalniane z organizmu, niektóre substancje organiczne, w szczególności mocznik, kwas moczowy i podczas intensywnej pracy mięśniowej - kwas mlekowy.

Szczególne miejsce wśród narządów wydalania zajmują gruczoły łojowe i gruczołowe, ponieważ wydzielane przez nie substancje - sebum i mleko - nie są „żużlami” metabolizmu, ale mają ważne znaczenie fizjologiczne.

Poprzez wydalanie nerki zależy przede wszystkim od końcowych produktów przemiany materii (dysymilacja). Pierwszy rodzaj wydalania wynika z faktu, że nerki wydzielają produkty końcowe metabolizmu azotu (białka) i wody. Eliminacja końcowych produktów metabolizmu białek jest również związana z procesami wstępnej syntezy substancji. Jest to drugi, bardziej skomplikowany mechanizm wydalania w organizmie.

System i funkcje narządów ludzkich

Metabolizm w organizmie człowieka prowadzi do powstawania produktów rozkładu i toksyn, które będąc w układzie krążenia w wysokich stężeniach, mogą prowadzić do zatrucia i zmniejszenia funkcji życiowych. Aby tego uniknąć, natura zapewniła narządy wydalnicze, wydobywając produkty przemiany materii z moczu i kału.

System narządów wydzielniczych

Narządy wydalania obejmują:

• nerki;
• skóra;
• płuca;
• gruczoły ślinowe i żołądkowe.

Nerki odciążają osobę od nadmiaru wody, nagromadzonych soli, toksyn powstałych w wyniku spożywania zbyt tłustych pokarmów, toksyn i alkoholu. Odgrywają znaczącą rolę w eliminacji produktów degradacji leków. Dzięki pracy nerek osoba nie cierpi na nadmiar różnych minerałów i substancji azotowych.

Światło - utrzymuje równowagę tlenową i jest filtrem, zarówno wewnętrznym jak i zewnętrznym. Przyczyniają się do skutecznego usuwania dwutlenku węgla i szkodliwych substancji lotnych powstających w organizmie, pomagają pozbyć się oparów cieczy.

Gruczoły żołądkowe i ślinowe - pomagają usunąć nadmiar kwasów żółciowych, wapnia, sodu, bilirubiny, cholesterolu, a także niestrawione resztki żywności i produkty przemiany materii. Organy przewodu pokarmowego usuwają z organizmu sole metali ciężkich, zanieczyszczenia lekami, substancje toksyczne. Jeśli nerki nie radzą sobie ze swoim zadaniem, obciążenie tego narządu znacznie wzrasta, co może wpływać na skuteczność jego pracy i prowadzić do niepowodzeń.

Skóra pełni funkcję metaboliczną poprzez gruczoły łojowe i potowe. Proces pocenia się usuwa nadmiar wody, soli, mocznika i kwasu moczowego, a także około dwóch procent dwutlenku węgla. Gruczoły łojowe odgrywają znaczącą rolę w wykonywaniu funkcji ochronnych organizmu, wydzielaniu łoju, składającego się z wody i wielu niezbywalnych związków. Zapobiega przenikaniu szkodliwych związków przez pory. Skóra skutecznie reguluje wymianę ciepła, chroniąc osobę przed przegrzaniem.

Układ moczowy

Główną rolę wśród ludzkich organów wydalniczych odgrywają nerki i układ moczowy, które obejmują:

• pęcherz;
• moczowód;
• cewka moczowa.

Nerki są sparowanym organem w kształcie roślin strączkowych o długości około 10–12 cm. Ważny organ wydalania znajduje się w okolicy lędźwiowej człowieka, jest chroniony gęstą warstwą tłuszczu i jest nieco mobilny. Dlatego nie jest podatny na urazy, ale jest wrażliwy na wewnętrzne zmiany w organizmie, odżywianie człowieka i czynniki negatywne.

Każda z nerek u dorosłego człowieka waży około 0,2 kg i składa się z miednicy i głównego pęczka nerwowo-naczyniowego, który łączy organ z ludzkim układem wydalniczym. Miednica służy do komunikacji z moczowodem, a także z pęcherzem moczowym. Ta struktura narządów moczowych pozwala całkowicie zamknąć cykl krążenia krwi i skutecznie wykonywać wszystkie przypisane funkcje.

Struktura obu nerek składa się z dwóch połączonych ze sobą warstw:

• korowy - składa się z kłębuszków nerkowych, służy jako podstawa czynności nerek;
• mózg - zawiera splot naczyń krwionośnych, dostarcza organizmowi niezbędnych substancji.

Nerki destylują całą krew osoby przez siebie w ciągu 3 minut i dlatego są głównym filtrem. Jeśli filtr jest uszkodzony, występuje proces zapalny lub niewydolność nerek, produkty przemiany materii nie dostają się do cewki moczowej przez moczowód, ale kontynuują ruch przez ciało. Toksyny są częściowo wydalane z potem, z produktami przemiany materii przez jelita, a także przez płuca. Nie mogą jednak całkowicie opuścić ciała i dlatego rozwija się ostre zatrucie, które stanowi zagrożenie dla życia ludzkiego.

Funkcje układu moczowego

Główne funkcje narządów wydalania to eliminacja toksyn i nadmiaru soli mineralnych z organizmu. Ponieważ nerki odgrywają główną rolę w ludzkim układzie wydalniczym, ważne jest, aby dokładnie zrozumieć, jak oczyszczają krew i co może zakłócać ich normalne funkcjonowanie.

Gdy krew dostaje się do nerek, wchodzi do ich warstwy korowej, gdzie gruba filtracja występuje z powodu kłębuszków nefronu. Duże frakcje białkowe i związki wracają do krwiobiegu osoby, dostarczając mu wszystkich niezbędnych substancji. Małe szczątki są wysyłane do moczowodu, aby opuścić ciało z moczem.

Tu objawia się reabsorpcja kanalikowa, podczas której zachodzi reabsorpcja korzystnych substancji z pierwotnego moczu do krwi ludzkiej. Niektóre substancje są ponownie wchłaniane z wieloma funkcjami. W przypadku nadmiaru glukozy we krwi, który często występuje podczas rozwoju cukrzycy, nerki nie radzą sobie z całą objętością. Pewna ilość glukozy może pojawić się w moczu, co sygnalizuje rozwój strasznej choroby.

Podczas przetwarzania aminokwasów zdarza się, że we krwi może znajdować się kilka podgatunków przenoszonych przez tych samych nosicieli. W tym przypadku reabsorpcja może zostać zahamowana i załadować narząd. Białko nie powinno normalnie pojawiać się w moczu, ale w pewnych warunkach fizjologicznych (wysoka temperatura, ciężka praca fizyczna) można wykryć przy wyjściu w małych ilościach. Warunek ten wymaga obserwacji i kontroli.

Tak więc nerki w kilku etapach całkowicie filtrują krew, nie pozostawiając żadnych szkodliwych substancji. Jednak z powodu nadmiernej podaży toksyn w organizmie praca jednego z procesów w układzie moczowym może być osłabiona. To nie jest patologia, ale wymaga fachowej porady, ponieważ przy ciągłych przeciążeniach ciało szybko zawodzi, powodując poważne szkody dla zdrowia ludzkiego.

Oprócz filtracji, układ moczowy:

• reguluje równowagę płynów w organizmie człowieka;
• utrzymuje równowagę kwasowo-zasadową;
• bierze udział we wszystkich procesach wymiany;
• reguluje ciśnienie krwi;
• produkuje niezbędne enzymy;
• zapewnia normalne tło hormonalne;
• pomaga poprawić wchłanianie do organizmu witamin i minerałów.

Jeśli nerki przestają działać, szkodliwe frakcje nadal wędrują przez łożysko naczyniowe, zwiększając stężenie i prowadząc do powolnego zatrucia osoby produktami przemiany materii. Dlatego tak ważne jest utrzymanie ich normalnej pracy.

Środki zapobiegawcze

Aby cały system selekcji działał sprawnie, konieczne jest uważne monitorowanie pracy każdego z narządów z nim związanych, a przy najmniejszej awarii skontaktować się ze specjalistą. Aby zakończyć pracę nerek, konieczna jest higiena narządów układu moczowego. Najlepszym zapobieganiem w tym przypadku jest minimalna ilość szkodliwych substancji zużywanych przez organizm. Konieczne jest ścisłe monitorowanie diety: nie pij alkoholu w dużych ilościach, zmniejsz zawartość diety w solonych, wędzonych, smażonych potrawach, a także żywności przesyconej konserwantami.

Inne ludzkie narządy wydalin również wymagają higieny. Jeśli mówimy o płucach, konieczne jest ograniczenie obecności w zakurzonych pomieszczeniach, obszarach toksycznych chemikaliów, zamkniętych przestrzeniach o wysokiej zawartości alergenów w powietrzu. Należy również unikać choroby płuc, raz w roku, aby przeprowadzić badanie rentgenowskie, w czasie, aby wyeliminować ośrodki zapalenia.

Równie ważne jest utrzymanie prawidłowego funkcjonowania przewodu pokarmowego. Z powodu niedostatecznego wytwarzania żółci lub obecności procesów zapalnych w jelicie lub żołądku, możliwe jest występowanie procesów fermentacyjnych z uwalnianiem gnijących produktów. Dostając się do krwi, powodują objawy zatrucia i mogą prowadzić do nieodwracalnych konsekwencji.

Jeśli chodzi o skórę, wszystko jest proste. Powinieneś regularnie czyścić je z różnych zanieczyszczeń i bakterii. Nie możesz jednak przesadzić. Nadmierne użycie mydła i innych środków czyszczących może zakłócić pracę gruczołów łojowych i prowadzić do zmniejszenia naturalnej funkcji ochronnej naskórka.

Organy wydalnicze dokładnie rozpoznają, które komórki są niezbędne do utrzymania wszystkich systemów życia, a które mogą być szkodliwe. Odcinają cały nadmiar i usuwają go z potem, wydychanym powietrzem, moczem i kałem. Jeśli system przestanie działać, osoba umiera. Dlatego ważne jest, aby monitorować pracę każdego ciała i jeśli źle się poczujesz, natychmiast skontaktuj się ze specjalistą w celu zbadania.

Fizjologia układu narządów wydalniczych

Wybór fizjologii

Izolacja - zestaw procesów fizjologicznych mających na celu usunięcie z organizmu produktów końcowych metabolizmu (ćwiczenia nerek, gruczołów potowych, płuc, przewodu pokarmowego itp.).

Wydalanie (wydalanie) to proces uwalniania organizmu z produktów końcowych metabolizmu, nadmiaru wody, minerałów (makro- i mikroelementów), składników odżywczych, substancji obcych i toksycznych oraz ciepła. Wydalanie odbywa się stale w organizmie, co zapewnia utrzymanie optymalnego składu i właściwości fizykochemicznych środowiska wewnętrznego, a przede wszystkim krwi.

Końcowymi produktami metabolizmu (metabolizmu) są dwutlenek węgla, woda, substancje zawierające azot (amoniak, mocznik, kreatynina, kwas moczowy). Dwutlenek węgla i woda powstają podczas utleniania węglowodanów, tłuszczów i białek i są uwalniane z organizmu głównie w postaci wolnej. Niewielka część dwutlenku węgla jest uwalniana w postaci wodorowęglanów. Produkty przemiany materii zawierające azot powstają podczas rozpadu białek i kwasów nukleinowych. Amoniak powstaje podczas utleniania białek i jest usuwany z organizmu głównie w postaci mocznika (25-35 g / dzień) po odpowiednich przemianach w wątrobie i solach amonowych (0,3-1,2 g / dzień). W mięśniach podczas rozkładu fosforanu kreatyny tworzy się kreatyna, która po odwodnieniu przekształca się w kreatyninę (do 1,5 g / dzień) iw tej postaci jest usuwana z organizmu. Wraz z rozkładem kwasów nukleinowych powstaje kwas moczowy.

W procesie utleniania składników odżywczych zawsze uwalniane jest ciepło, którego nadmiar musi zostać usunięty z miejsca jego powstawania w ciele. Substancje te powstałe w wyniku procesów metabolicznych muszą być stale usuwane z organizmu, a nadmiar ciepła rozpraszany w środowisku zewnętrznym.

Ludzkie narządy wydalnicze

Proces wydalania jest ważny dla homeostazy, zapewnia uwalnianie organizmu z końcowych produktów przemiany materii, których nie można już używać, substancji obcych i toksycznych, a także nadmiaru wody, soli i związków organicznych z pożywienia lub metabolizmu. Głównym zadaniem narządów wydalania jest utrzymanie stałości składu i objętości wewnętrznego płynu ciała, zwłaszcza krwi.

• nerki - usuwanie nadmiaru wody, substancji nieorganicznych i organicznych, produktów końcowych przemiany materii;
• płuca - usuwać dwutlenek węgla, wodę, niektóre substancje lotne, na przykład eter i chloroform podczas znieczulenia, opary alkoholu po zatruciu;
• gruczoły ślinowe i żołądkowe - wydzielają metale ciężkie, szereg leków (morfina, chinina) i obce związki organiczne;
• trzustka i gruczoły jelitowe - wydalają metale ciężkie, substancje lecznicze;
• skóra (gruczoły potowe) - wydzielają wodę, sole, niektóre substancje organiczne, w szczególności mocznik, a podczas ciężkiej pracy - kwas mlekowy.

Ogólna charakterystyka systemu alokacji

System wydalania to zespół narządów (nerek, płuc, skóry, przewodu pokarmowego) i mechanizmów regulacyjnych, których funkcją jest wydalanie różnych substancji i rozpraszanie nadmiaru ciepła z organizmu do środowiska.

Każdy z narządów układu wydalniczego odgrywa wiodącą rolę w usuwaniu niektórych wydalanych substancji i rozpraszaniu ciepła. Jednak skuteczność systemu alokacji osiąga się dzięki ich współpracy, którą zapewniają złożone mechanizmy regulacyjne. Jednocześnie zmianie stanu funkcjonalnego jednego z narządów wydalniczych (ze względu na jego uszkodzenie, chorobę, wyczerpanie rezerw) towarzyszy zmiana funkcji wydalniczej innych w integralnym systemie wydalania organizmu. Na przykład, przy nadmiernym usuwaniu wody przez skórę przy wzmożonym poceniu się w warunkach wysokiej temperatury zewnętrznej (latem lub podczas pracy w gorących warsztatach produkcyjnych), produkcja moczu przez nerki zmniejsza się, a jego wydalanie zmniejsza diurezę. Wraz ze spadkiem wydalania związków azotowych w moczu (z chorobą nerek), ich usuwanie przez płuca, skórę i przewód pokarmowy wzrasta. Jest to przyczyną „mocznicowego” oddechu z jamy ustnej u pacjentów z ciężkimi postaciami ostrej lub przewlekłej niewydolności nerek.

Nerki odgrywają wiodącą rolę w wydalaniu substancji zawierających azot, wody (w normalnych warunkach, ponad połowie objętości z codziennego wydalania), nadmiaru większości substancji mineralnych (sodu, potasu, fosforanów itp.), Nadmiaru składników odżywczych i substancji obcych.

Płuca zapewniają usunięcie ponad 90% dwutlenku węgla powstającego w organizmie, pary wodnej, niektórych substancji lotnych uwięzionych lub uformowanych w organizmie (alkohol, eter, chloroform, gazy transportu samochodowego i przedsiębiorstwa przemysłowe, aceton, mocznik, produkty degradacji surfaktantu). Naruszając funkcje nerek, wydalanie mocznika wzrasta wraz z wydzielaniem gruczołów dróg oddechowych, których rozkład prowadzi do powstawania amoniaku, co powoduje pojawienie się specyficznego zapachu z ust.

Gruczoły przewodu pokarmowego (w tym gruczoły ślinowe) odgrywają wiodącą rolę w wydzielaniu nadmiaru wapnia, bilirubiny, kwasów żółciowych, cholesterolu i jego pochodnych. Mogą uwalniać sole metali ciężkich, substancje lecznicze (morfina, chinina, salicylany), obce związki organiczne (na przykład barwniki), niewielka ilość wody (100-200 ml), mocznik i kwas moczowy. Ich wydalanie zwiększa się, gdy organizm ładuje nadmiar różnych substancji, a także choroby nerek. To znacznie zwiększa wydalanie produktów przemiany materii białek z tajemnicami gruczołów trawiennych.

Skóra ma ogromne znaczenie w procesie uwalniania ciepła przez ciało do środowiska. W skórze znajdują się specjalne narządy wydalnicze - pot i gruczoły łojowe. Gruczoły potowe odgrywają ważną rolę w uwalnianiu wody, szczególnie w gorącym klimacie i (lub) intensywnej pracy fizycznej, w tym w gorących warsztatach. Wydalanie wody z powierzchni skóry waha się od 0,5 l / dobę w spoczynku do 10 l / dobę w upalne dni. Od tego czasu uwalniane są także sole sodu, potasu, wapnia, mocznika (5-10% całkowitej ilości wydalanej z organizmu), kwasu moczowego i około 2% dwutlenku węgla. Gruczoły łojowe wydzielają specjalną substancję tłuszczową - sebum, która pełni funkcję ochronną. Składa się z 2/3 wody i 1/3 związków niezmydlających - cholesterolu, skwalenu, produktów wymiany hormonów płciowych, kortykosteroidów itp.

Funkcje układu wydalniczego

Wydalanie to uwalnianie organizmu z produktów końcowych metabolizmu, obcych substancji, szkodliwych produktów, toksyn, substancji leczniczych. Metabolizm w organizmie wytwarza produkty końcowe, które nie mogą być dalej wykorzystywane przez ciało i dlatego muszą zostać z niego usunięte. Niektóre z tych produktów są toksyczne dla organów wydalniczych, dlatego w organizmie powstają mechanizmy mające na celu uczynienie tych szkodliwych substancji nieszkodliwymi lub mniej szkodliwymi dla organizmu. Na przykład amoniak, który powstaje w procesie metabolizmu białek, ma szkodliwy wpływ na komórki nabłonka nerkowego, dlatego w wątrobie amoniak przekształca się w mocznik, który nie ma szkodliwego wpływu na nerki. Ponadto w wątrobie dochodzi do neutralizacji substancji toksycznych, takich jak fenol, indol i skatol. Substancje te łączą się z kwasami siarkowymi i glukuronowymi, tworząc mniej toksyczne substancje. Tak więc procesy izolacji są poprzedzone procesami tak zwanej syntezy ochronnej, tj. przekształcenie szkodliwych substancji w nieszkodliwe.

Narządy wydalania obejmują nerki, płuca, przewód pokarmowy, gruczoły potowe. Wszystkie te organy pełnią następujące ważne funkcje: usuwanie produktów wymiany; udział w utrzymaniu stałości wewnętrznego środowiska ciała.

Udział organów wydalniczych w utrzymaniu równowagi wodno-solnej

Funkcje wody: woda tworzy środowisko, w którym zachodzą wszystkie procesy metaboliczne; jest częścią struktury wszystkich komórek ciała (woda związana).

Ludzkie ciało składa się w 65-70% z wody. W szczególności osoba o średniej wadze 70 kg w ciele to około 45 litrów wody. Z tej ilości 32 litry to woda wewnątrzkomórkowa, która bierze udział w budowie struktury komórkowej, a 13 litrów to woda pozakomórkowa, z czego 4,5 litra to krew, a 8,5 litra to płyn pozakomórkowy. Ciało ludzkie stale traci wodę. Przez nerki usuwa się około 1,5 litra wody, która rozcieńcza substancje toksyczne, zmniejszając ich działanie toksyczne. Utrata około 0,5 litra wody dziennie. Wydychane powietrze jest nasycone parą wodną iw tej postaci usuwa się 0,35 l. Około 0,15 litra wody jest usuwane wraz z końcowymi produktami trawienia żywności. Tak więc w ciągu dnia około 2,5 litra wody jest usuwane z organizmu. Aby zachować równowagę wodną, ​​należy przyjąć taką samą ilość: z jedzeniem i piciem około 2 litry wody dostają się do organizmu i 0,5 litra wody powstaje w organizmie w wyniku metabolizmu (wymiany wody), tj. nadejście wody wynosi 2,5 litra.

Regulacja bilansu wodnego. Autoregulacja

Proces ten rozpoczyna się odchyleniem stałej zawartości wody w ciele. Ilość wody w organizmie jest stała, ponieważ przy niedostatecznym pobraniu wody następuje bardzo szybkie pH i zmiana ciśnienia osmotycznego, co prowadzi do głębokich zakłóceń w wymianie materii w komórce. Na naruszenie równowagi wodnej ciała sygnalizuje subiektywne poczucie pragnienia. Występuje, gdy nie ma wystarczającego dopływu wody do organizmu lub gdy jest nadmiernie uwalniany (zwiększone pocenie się, niestrawność, z nadmierną podażą soli mineralnych, to znaczy ze wzrostem ciśnienia osmotycznego).

W różnych częściach łożyska naczyniowego, zwłaszcza w podwzgórzu (w jądrze nadpobocznym) występują specyficzne komórki - osmoreceptory, zawierające wakuolę (pęcherzyk) wypełnioną płynem. Te komórki wokół naczynia włosowatego. Wraz ze wzrostem ciśnienia osmotycznego krwi z powodu różnicy ciśnienia osmotycznego, ciecz z wakuoli będzie wpływać do krwi. Uwolnienie wody z wakuoli prowadzi do jej marszczenia, co powoduje wzbudzenie komórek osmoreceptorowych. Ponadto występuje uczucie suchości błon śluzowych jamy ustnej i gardła, podczas gdy drażniące receptory błony śluzowej, impulsy, z których również wchodzą do podwzgórza i zwiększają pobudzenie grupy jąder, zwane centrum pragnienia. Impulsy nerwowe z nich wchodzą do kory mózgowej i powstaje subiektywne uczucie pragnienia.

Wraz ze wzrostem ciśnienia osmotycznego krwi zaczynają powstawać reakcje mające na celu przywrócenie stałej. Początkowo woda zapasowa jest wykorzystywana ze wszystkich magazynów wody, zaczyna przenikać do krwiobiegu, a ponadto podrażnienie osmoreceptorów podwzgórza stymuluje wydzielanie ADH. Jest syntetyzowany w podwzgórzu i osadzany w tylnym płacie przysadki mózgowej. Wydzielanie tego hormonu prowadzi do zmniejszenia diurezy poprzez zwiększenie wchłaniania zwrotnego wody w nerkach (zwłaszcza w przewodach zbiorczych). W ten sposób ciało zostaje uwolnione od nadmiaru soli przy minimalnej utracie wody. Na podstawie subiektywnego odczucia pragnienia (motywacji pragnienia) powstają reakcje behawioralne, których celem jest znalezienie i otrzymanie wody, co prowadzi do szybkiego powrotu stałego ciśnienia osmotycznego do normalnego poziomu. Podobnie jest z procesem regulacji sztywnej stałej.

Nasycenie wody odbywa się w dwóch fazach:

• faza nasycenia sensorycznego występuje, gdy receptory błony śluzowej jamy ustnej i gardła są podrażnione przez wodę, wodę osadzoną we krwi;
• faza nasycenia prawdziwego lub metabolicznego powstaje w wyniku absorpcji otrzymanej wody w jelicie cienkim i jej wejściu do krwi.

Funkcja wydalnicza różnych narządów i układów

Funkcja wydalnicza przewodu pokarmowego sprowadza się nie tylko do usunięcia niestrawionych resztek pokarmowych. Na przykład u pacjentów z nefrytem usuwa się azotowe żużle. W przypadku naruszenia oddychania tkankowego, w ślinie pojawiają się również utlenione produkty złożonych substancji organicznych. Podczas zatrucia u pacjentów z objawami mocznicy obserwuje się nadmierne ślinienie się (zwiększone wydzielanie śliny), które do pewnego stopnia można uznać za dodatkowy mechanizm wydalania.

Niektóre barwniki (błękit metylenowy lub kongot) są wydzielane przez błonę śluzową żołądka, która jest używana do diagnozowania chorób żołądka z jednoczesną gastroskopią. Ponadto sole metali ciężkich i substancji leczniczych są usuwane przez błonę śluzową żołądka.

Trzustka i gruczoły jelitowe wydalają również sole metali ciężkich, puryny i substancje lecznicze.

Funkcja wydalania płuc

W wydychanym powietrzu płuca usuwają dwutlenek węgla i wodę. Ponadto większość estrów aromatycznych jest usuwana przez pęcherzyki płucne. Przez płuca usuwany jest również olej fuzyjny (zatrucie).

Wydalnicza funkcja skóry

Podczas normalnego funkcjonowania gruczoły łojowe wydzielają produkty końcowe metabolizmu. Sekret gruczołów łojowych polega na smarowaniu skóry tłuszczem. Funkcja wydalania gruczołów mlecznych objawia się podczas laktacji. Dlatego, gdy toksyczne i lecznicze substancje i olejki eteryczne są spożywane do organizmu matki, są one wydalane z mlekiem i mogą mieć wpływ na organizm dziecka.

Rzeczywistymi narządami wydalania skóry są gruczoły potowe, które usuwają końcowe produkty przemiany materii, a tym samym uczestniczą w utrzymywaniu wielu stałych wewnętrznego środowiska ciała. Woda, sole, kwas mlekowy i mocznikowy, mocznik i kreatynina są następnie usuwane z organizmu. Zwykle udział gruczołów potowych w usuwaniu produktów metabolizmu białek jest niewielki, ale w przypadku choroby nerek, zwłaszcza w ostrej niewydolności nerek, gruczoły potowe znacznie zwiększają objętość wydalanych produktów w wyniku zwiększonej potliwości (do 2 litrów lub więcej) i znacznego wzrostu mocznika w pocie. Czasami usuwa się tyle mocznika, że ​​osadza się on w postaci kryształów na ciele i bieliźnie pacjenta. Toksyny i substancje lecznicze można następnie usunąć. W przypadku niektórych substancji gruczoły potowe są jedynym narządem wydalniczym (na przykład kwasem arsenowym, rtęcią). Substancje te, uwalniane z potu, gromadzą się w mieszkach włosowych i powłokach, co umożliwia określenie obecności tych substancji w organizmie nawet wiele lat po jej śmierci.

Wydalnicza funkcja nerek

Nerki są głównymi organami wydalania. Odgrywają wiodącą rolę w utrzymaniu stałego środowiska wewnętrznego (homeostazy).

Funkcje nerek są bardzo rozległe i biorą udział:

• w regulacji objętości krwi i innych płynów, które tworzą wewnętrzne środowisko ciała;
• regulują stałe ciśnienie osmotyczne krwi i innych płynów ustrojowych;
• regulować skład jonowy środowiska wewnętrznego;
• regulować równowagę kwasowo-zasadową;
• zapewnić regulację uwalniania produktów końcowych metabolizmu azotu;
• zapewnić wydalanie nadmiaru substancji organicznych pochodzących z pożywienia i powstających w procesie metabolizmu (na przykład glukozy lub aminokwasów);
• regulują metabolizm (metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów);
• uczestniczyć w regulacji ciśnienia krwi;
• zaangażowany w regulację erytropoezy;
• uczestniczyć w regulacji krzepnięcia krwi;
• uczestniczyć w wydzielaniu enzymów i substancji fizjologicznie czynnych: reniny, bradykininy, prostaglandyn, witaminy D.

Strukturalną i funkcjonalną jednostką nerki jest nefron, przeprowadza się proces tworzenia moczu. W każdej nerce około 1 miliona nefronów.

Tworzenie się moczu końcowego jest wynikiem trzech głównych procesów zachodzących w nefronie: filtracji, reabsorpcji i wydzielania.

Filtracja kłębuszkowa

Tworzenie się moczu w nerkach rozpoczyna się od filtracji osocza krwi w kłębuszkach nerkowych. Istnieją trzy bariery dla filtracji wody i związków niskocząsteczkowych: śródbłonek naczyń włosowatych kłębuszków; membrana piwnicy; kłębuszek torebki wewnętrznej liścia.

Przy normalnej prędkości przepływu krwi duże cząsteczki białka tworzą warstwę barierową na powierzchni porów śródbłonka, zapobiegając przechodzeniu przez nie ukształtowanych elementów i drobnych białek. Składniki osocza krwi o niskiej masie cząsteczkowej mogłyby swobodnie dotrzeć do błony podstawnej, która jest jednym z najważniejszych składników błony filtracyjnej kłębuszkowej. Pory błony podstawnej ograniczają przepływ cząsteczek w zależności od ich wielkości, kształtu i ładunku. Negatywnie naładowana ściana porów utrudnia przepływ cząsteczek o tym samym ładunku i ogranicza przepływ cząsteczek większych niż 4–5 nm. Ostatnią barierą na drodze do filtrowania substancji jest wewnętrzny liść kapsułki kłębuszkowej, który tworzą komórki nabłonkowe - podocyty. Podocyty mają procesy (nogi), z którymi są przymocowane do błony podstawnej. Przestrzeń między nogami jest blokowana przez rozcięte membrany, które ograniczają przepływ albuminy i innych cząsteczek o wysokiej masie cząsteczkowej. Tak więc taki wielowarstwowy filtr zapewnia zachowanie jednolitych elementów i białek we krwi oraz tworzenie praktycznie pozbawionego białek ultrafiltratu - pierwotnego moczu.

Główną siłą, która zapewnia filtrację w kłębuszkach nerkowych, jest ciśnienie hydrostatyczne krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków. Efektywne ciśnienie filtracji, od którego zależy szybkość filtracji kłębuszkowej, zależy od różnicy między ciśnieniem hydrostatycznym krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków (70 mmHg) a czynnikami przeciwstawnymi - ciśnieniem onkotycznym białek osocza (30 mmHg) i ciśnieniem hydrostatycznym ultrafiltratu w torebka kłębuszkowa (20 mmHg). Dlatego efektywne ciśnienie filtracji wynosi 20 mm Hg. Art. (70 - 30 - 20 = 20).

Na wielkość filtracji mają wpływ różne czynniki wewnątrz nerek i nadnerczy.

Czynniki nerkowe obejmują: ilość hydrostatycznego ciśnienia krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków; liczba funkcjonujących kłębuszków; ilość ultrafiltrowanego ciśnienia w torebce kłębuszkowej; stopień przepuszczalności naczyń włosowatych kłębuszek.

Czynniki pozanerkowe obejmują: ciśnienie krwi w wielkich naczyniach (aorta, tętnica nerkowa); prędkość przepływu krwi przez nerki; wartość onkotycznego ciśnienia krwi; stan funkcjonalny innych narządów wydalniczych; stopień uwodnienia tkanki (ilość wody).

Reabsorpcja rurowa

Reabsorpcja - reabsorpcja wody i substancji niezbędnych dla organizmu z pierwotnego moczu do krwiobiegu. W nerkach ludzkich tworzy się 150-180 litrów filtratu lub moczu pierwotnego dziennie. Końcowy lub drugorzędowy mocz wydala około 1,5 litra, reszta porcji cieczy (tj. 178,5 litra) jest absorbowana w kanalikach i przewodach zbiorczych. Reabsorpcja różnych substancji jest realizowana przez transport aktywny i pasywny. Jeśli substancja zostanie ponownie wchłonięta przez gradient stężenia i elektrochemicznego (tj. Z energią), wówczas proces ten nazywany jest transportem aktywnym. Rozróżnij podstawowy aktywny i wtórny transport aktywny. Podstawowy transport aktywny nazywany jest transferem substancji przeciwko gradientowi elektrochemicznemu, przeprowadzanemu przez energię metabolizmu komórkowego. Przykład: przeniesienie jonów sodu, które występuje z udziałem enzymu ATPazy sodowo-potasowej, z wykorzystaniem energii trójfosforanu adenozyny. Transport wtórny to transfer substancji w zależności od gradientu stężenia, ale bez zużycia energii komórkowej. Za pomocą takiego mechanizmu zachodzi reabsorpcja glukozy i aminokwasów.

Transport bierny - występuje bez energii i charakteryzuje się tym, że transfer substancji zachodzi wzdłuż gradientu elektrochemicznego, stężenia i osmotycznego. Ze względu na transport pasywny jest absorbowany: woda, dwutlenek węgla, mocznik, chlorki.

Reabsorpcja substancji w różnych częściach nefronu jest różna. W normalnych warunkach glukoza, aminokwasy, witaminy, mikroelementy, sód i chlor są wchłaniane przez ultrafiltrat w proksymalnym segmencie nefronu. W kolejnych sekcjach nefronu tylko jony i woda są ponownie wchłaniane.

Ogromne znaczenie w reabsorpcji wody i jonów sodu, jak również w mechanizmach stężenia moczu, ma funkcjonowanie układu rotacyjno-przeciwprądowego. Pętla nefronowa ma dwa kolana - zstępujące i rosnące. Nabłonek kolana wstępującego ma zdolność aktywnego przenoszenia jonów sodu do płynu pozakomórkowego, ale ściana tej sekcji jest nieprzepuszczalna dla wody. Nabłonek opadającego kolana przechodzi przez wodę, ale nie ma mechanizmów transportu jonów sodu. Przechodząc przez zstępujący odcinek pętli nefronu i oddając wodę, mocz pierwotny staje się bardziej skoncentrowany. Reabsorpcja wody zachodzi biernie ze względu na fakt, że w części wstępującej następuje aktywna reabsorpcja jonów sodu, które wchodząc do płynu międzykomórkowego, zwiększają w nim ciśnienie osmotyczne i sprzyjają reabsorpcji wody z opadających części.

Wybór. Fizjologia układu moczowego

Organy selekcyjne i ich funkcje

Strukturalne i funkcjonalne cechy układu moczowego

Ilość i skład moczu

Neurohumoralna regulacja funkcji nerek w moczu.

Oddawanie moczu, oddawanie moczu i ich regulacja.

Organy selekcyjne i ich funkcje

W procesie aktywności życiowej w organizmie człowieka powstają znaczne ilości produktów przemiany materii, które nie są już wykorzystywane przez komórki i muszą zostać usunięte z organizmu. Ponadto ciało musi być uwolnione od toksycznych i obcych substancji, od nadmiaru wody, soli, leków. Czasami proces wydalania poprzedza neutralizacja substancji toksycznych, na przykład w wątrobie.

Narządy, które pełnią funkcje wydalnicze, nazywane są wydalaniem lub wydalaniem. Należą do nich nerki, płuca, skóra, wątroba i przewód pokarmowy. Głównym celem narządów wydalania jest utrzymanie stałości wewnętrznego środowiska ciała. Narządy wydalnicze są funkcjonalnie połączone. Zmiana stanu funkcjonalnego jednego z tych narządów zmienia aktywność drugiego. Na przykład, gdy nadmierne usuwanie płynu przez skórę w wysokich temperaturach zmniejsza ilość diurezy. W przypadku naruszenia funkcji wydalniczej nerek wzrasta rola gruczołów potowych i błony śluzowej górnych dróg oddechowych w usuwaniu produktów metabolizmu białek. Zakłócenie procesów wydalania nieuchronnie prowadzi do pojawienia się zmian patologicznych w homeostazie lub nawet śmierci organizmu.

Płuca i górne drogi oddechowe usuwają dwutlenek węgla i wodę z organizmu. Około 400 ml wody paruje dziennie. Ponadto większość substancji aromatycznych jest uwalniana przez płuca, na przykład eter i opary chloroformu podczas znieczulenia, oleje fuzlowe po zatruciu alkoholem. W ramach wydzielania tchawiczo-oskrzelowego z organizmu wydalane są produkty degradacji środka powierzchniowo czynnego, IgA itp. Gdy zaburza się wydalanie nerek, mocznik zaczyna być uwalniany przez błonę śluzową górnych dróg oddechowych, określając odpowiedni zapach amoniaku z ust. Błona śluzowa górnych dróg oddechowych jest w stanie uwalniać jod z krwi.

Gruczoły ślinowe wydzielają sole metali ciężkich, niektóre leki, potas roganistyczny itp.

Żołądek: końcowe produkty przemiany materii (mocznik, kwas moczowy), substancje lecznicze i toksyczne (rtęć, jod, kwas salicylowy, chinina) pochodzą z soku żołądkowego.

Jelito usuwa sole metali ciężkich, jonów magnezu, wapnia (50% wydalane przez organizm), wody; produkty rozkładu substancji spożywczych, które nie zostały wchłonięte do krwi, oraz substancje przedostające się do światła jelita ze śliną, sokami żołądkowymi, trzustkowymi, żółcią.

Wątroba: jako część żółci, bilirubina i jej produkty w jelitach, cholesterol, kwasy żółciowe, produkty rozpadu hormonów, leków, toksycznych substancji chemicznych itp. Są wydalane.

Skóra pełni funkcję wydalniczą z powodu aktywności potu oraz, w mniejszym stopniu, gruczołów łojowych. Gruczoły potowe usuwają wodę (w normalnych warunkach 0,3-1,0 l dziennie; z nadmiernym wydzielaniem do 10 l dziennie), mocznik (5-10% ilości wydalanej przez organizm), kwas moczowy, kreatynina, kwas mlekowy, sole metali alkalicznych, zwłaszcza sód, materia organiczna, lotne kwasy tłuszczowe, pierwiastki śladowe, niektóre enzymy. Gruczoły łojowe w ciągu dnia emitują około 20 g wydzieliny, z czego 2/3 to woda i 1/3 - cholesterol, produkty wymiany hormonów płciowych, kortykosteroidów, witamin i enzymów. Głównym organem wydalania są nerki.

Organy wyładowcze

1. Narządy wydalnicze, ich udział w utrzymaniu najważniejszych parametrów środowiska wewnętrznego organizmu (ciśnienie osmotyczne, pH krwi, objętość krwi itp.). Szlaki wydalania nerek i nadnerczy.

Proces wydalania jest niezbędny dla homeostazy, zapewnia uwalnianie organizmu z końcowych produktów przemiany materii, których nie można już używać, substancji obcych i toksycznych, a także nadmiaru wody, soli i związków organicznych z pożywienia lub metabolizmu ). W procesie wydalania u ludzi biorą udział nerki, płuca, skóra i przewód pokarmowy.

Organy selekcyjne. Głównym celem narządów wydalania jest utrzymanie stałości składu i objętości płynów w wewnętrznym środowisku ciała, zwłaszcza krwi.

Nerki usuwają nadmiar wody, substancji nieorganicznych i organicznych, produktów końcowych przemiany materii i obcych substancji. Płuca wydalały CO₂, woda, niektóre substancje lotne, takie jak eter i chloroform podczas znieczulenia, opary alkoholu podczas zatrucia. Gruczoły ślinowe i żołądkowe wydzielają metale ciężkie, szereg leków (morfinę, chininę, salicylany) i obce związki organiczne. Funkcja wydalnicza jest wykonywana przez wątrobę, usuwając z krwi szereg produktów metabolizmu azotu. Trzustka i gruczoły jelitowe wydalają metale ciężkie, substancje lecznicze.

Gruczoły skórne odgrywają znaczącą rolę w wydalaniu. Woda i sole, niektóre substancje organiczne, w szczególności mocznik, są następnie usuwane z organizmu, a kwas mlekowy (patrz rozdział I) do intensywnej pracy mięśniowej. Wydalanie produktów z gruczołów łojowych i gruczołów łojowych - sebum i mleko mają niezależne znaczenie fizjologiczne - mleko jako produkt spożywczy dla noworodków i sebum do smarowania skóry.

2. Wartość nerek w organizmie. Nefron jest morfo-funkcjonalną jednostką nerki. Rola jego różnych podziałów w tworzeniu moczu.

Główną funkcją nerek jest tworzenie moczu. Strukturalną i funkcjonalną jednostką nerek pełniących tę funkcję jest nefron. Każda nerka o wadze 150 g to 1-1,2 miliona.Każdy nefron składa się z kłębuszka naczyniowego, kapsułki Shumlyansky-Bowmana, proksymalnej splątanej kanaliki, pętli Henle, dystalnej kanaliki krętej i kanalika zbiorczego, który otwiera się do miednicy nerkowej. Więcej informacji na temat struktury nerek można znaleźć w artykule Histologia.

Nerki oczyszczają osocze krwi niektórych substancji, koncentrując je w moczu. Znaczną część takich substancji stanowią 1) produkty końcowe przemiany materii (mocznik, kwas moczowy, kreatynina), 2) związki egzogenne (leki itp.), 3) substancje niezbędne do żywotnej aktywności organizmu, ale ich zawartość musi być obserwowana na pewnym poziomie ( jony Na, Ca, P, wody, glukozy itp.). Ilość wydalania takich substancji przez nerki jest regulowana przez specjalne hormony.

W ten sposób nerki biorą udział w regulacji równowagi wody, elektrolitu, kwasu i węglowodanów w organizmie, pomagając utrzymać stałość składu jonowego, pH, ciśnienia osmotycznego. Dlatego głównym zadaniem nerki jest selektywne usuwanie różnych substancji w celu utrzymania względnej stałości składu chemicznego osocza krwi i płynu pozakomórkowego.

Ponadto w nerkach powstają specjalne substancje biologicznie czynne, które biorą udział w regulacji ciśnienia krwi i krążącej objętości krwi (renina) oraz tworzeniu czerwonych krwinek (erytropoetyn). Tworzenie się tych substancji występuje w komórkach tak zwanego aparatu kłębuszkowego Yuxta-nerkowego (SUBA).

Obustronna nefrektomia lub ostra niewydolność nerek przez 1-2 tygodnie prowadzi do śmiertelnej mocznicy (kwasicy, zwiększania stężenia jonów Na, K, P, amoniaku itp.). Możesz zrekompensować nerkową mocznicę lub dializę pozaustrojową (poprzez podłączenie sztucznej nerki).

3. Struktura kłębuszków, ich klasyfikacja (korowa, juxtamedullary).

Nerki mają 2 rodzaje nefronów:

1. Nefrony korowe - krótka pętla Henle. Znajduje się w substancji korowej. Wychodzące kapilary tworzą sieć kapilarną i mają ograniczoną zdolność do reabsorbcji sodu. Są w nerkach od 80 do 90%
2. Juxtamedullary nefron - leżą na granicy kory mózgowej i rdzenia. Długa pętla Henle, która wnika głęboko w rdzeń. Wykonujący arteriole w tych nefronach ma taką samą średnicę jak jedno łożysko. Niosący arteriole tworzy cienkie, proste naczynia, które wnikają głęboko w rdzeń. Yuxtamedullary nefrons - 10-20%, mają zwiększoną reabsorpcję do jonów sodu.

Filtr kłębuszkowy przepuszcza substancje o wielkości 4 nm i nie przechodzi przez substancję - 8 nm. Masa cząsteczkowa może swobodnie przenikać substancje o masie cząsteczkowej 10 000, a przepuszczalność stopniowo maleje wraz ze wzrostem masy do 70 000 substancji o ładunku ujemnym. Substancje obojętne elektrycznie mogą przejść z masą do 100 000. Całkowita powierzchnia membrany filtrującej wynosi 0,4 mm, a całkowita powierzchnia osoby, a całkowita powierzchnia wynosi 0,8-1 m2.

U dorosłego w spoczynku przepływa przez nerki 1200-1300 ml na minutę. Będzie to 25% objętości minutowej. Osocze jest filtrowane w kłębuszkach, a nie w samej krwi. W tym celu stosuje się hematokryt.

Jeśli hematokryt wynosi 45%, a osocze 55%, wówczas ilość osocza będzie = (0,55 * 1200) = 660 ml / min, a ilość pierwotnego moczu = 125 ml / min (20% prądu plazmy). Na dzień = 180 l.

Procesy filtracji w kłębuszkach zależą od trzech czynników:

1. Gradient ciśnienia między wewnętrzną wnęką kapilary a kapsułą.
2. Struktura filtra nerkowego
3. Obszar membrany filtra, który będzie zależał od szybkości filtracji objętościowej.

Proces filtracji odnosi się do procesów przepuszczalności biernej, która jest przeprowadzana pod działaniem sił ciśnienia hydrostatycznego, aw ciśnieniu filtracji kłębuszkowej sumuje się z ciśnienia hydrostatycznego krwi w kapilarach, ciśnienia onkotycznego i ciśnienia hydrostatycznego w kapsułce. Ciśnienie hydrostatyczne = 50-70 mm Hg, ponieważ krew płynie prosto z aorty (jej część brzuszna).

Ciśnienie onkotyczne - tworzone przez białka osocza. Cząsteczki białka, duże, nie są współmierne do porów filtra, więc nie mogą przez niego przejść. Będą zakłócać proces filtrowania. Będzie 30 mm.

Ciśnienie hydrostatyczne utworzonego przesączu, który znajduje się w świetle kapsułki. W pierwszym moczu = 20 mm.

Pr - ciśnienie hydrostatyczne krwi w naczyniach włosowatych

PM - ciśnienie pierwotnego moczu.

Gdy krew porusza się w naczyniach włosowatych, ciśnienie onkotyczne rośnie, a filtracja na pewnym etapie się zatrzyma, ponieważ przekroczy siły pomocnicze filtracji.

Przez 1 minutę tworzy się 125 ml pierwotnego moczu - 180 litrów dziennie. Końcowy mocz ma 1-1,5 litra. Proces reabsorpcji. Od 125 ml w końcowym moczu otrzyma 1 ml. Stężenie substancji w moczu pierwotnym odpowiada stężeniu substancji rozpuszczonych w osoczu krwi, tj. pierwotny mocz będzie izotonicznym osoczem. Ciśnienie osmotyczne w pierwotnym moczu i osoczu jest takie samo - 280-300 mOs moli na kg

4. Dopływ krwi do nerek. Cechy dopływu krwi do warstwy korowej i mózgowej nerek. Samoregulacja nerkowego przepływu krwi.

W normalnych warunkach z obu nerek, których masa wynosi tylko około 0,43% masy ciała zdrowej osoby, przechodzi od 1/5 do 1/44 krwi płynącej z serca do aorty. Przepływ krwi w korowej substancji nerki sięga 4-5 ml / min na 1 g tkanki; Jest to najwyższy poziom przepływu krwi narządowej. Osobliwością przepływu krwi przez nerki jest to, że w warunkach zmiany ogólnoustrojowego ciśnienia tętniczego w szerokim zakresie (od 90 do 190 mmHg) pozostaje stała. Wynika to ze specjalnego systemu samoregulacji krążenia krwi w nerkach.

Krótkie tętnice nerkowe odchodzą od aorty brzusznej, rozgałęziają się w nerkach na mniejsze i mniejsze naczynia, a jeden doprowadzający (doprowadzający) tętniczek wchodzi do kłębuszków. Tutaj rozpada się na pętle kapilarne, które łącząc się tworzą tętniczkę odprowadzającą (eferentną), przez którą krew wypływa z kłębuszków. Średnica tętniczek odprowadzających jest węższa niż aferentna. Wkrótce po oddzieleniu od kłębuszka tętniczek odprowadzający ponownie rozszczepia się na naczynia włosowate, tworząc gęstą sieć wokół bliższych i dalszych kanalików krętych. Tak więc większość krwi w nerkach przechodzi przez naczynia włosowate dwa razy - najpierw w kłębuszkach, a następnie w kanalikach. Różnica w dopływie krwi do nefronu przeciwstawnego polega na tym, że tętniczek odprowadzający nie rozpada się do sieci naczyń włosowatych okołokanałowych, ale tworzy proste naczynia opadające do rdzenia nerki. Te naczynia dostarczają dopływ krwi do rdzenia nerki; krew z naczyń włosowatych okołokanałowych i bezpośrednie naczynia przepływają do układu żylnego i wchodzą do żyły głównej dolnej przez żyłę nerkową.

5. Metody fizjologiczne do badania czynności nerek. Współczynnik oczyszczania (klirens).

Pomiar szybkości filtracji kłębuszkowej. Aby obliczyć objętość płynu przefiltrowanego w ciągu 1 minuty w kłębuszkach nerkowych (szybkość filtracji kłębuszkowej) oraz szereg innych wskaźników procesu tworzenia moczu, stosuje się metody i wzory oparte na zasadzie oczyszczania (czasami są one nazywane metodami oczyszczania, z angielskiego wyrazu klirens). Aby zmierzyć filtrację kłębuszkową, stosuje się fizjologicznie obojętne substancje, które nie są toksyczne i nie wiążą się z białkiem osocza, swobodnie penetrując pory membrany filtra kłębuszkowego ze światła naczyń włosowatych wraz z wolną od białka częścią plazmy. W konsekwencji stężenie tych substancji w płynie kłębuszkowym będzie takie samo jak w osoczu krwi. Substancje te nie powinny być ponownie wchłaniane i wydzielane w kanalikach nerkowych, dlatego mocz uwalnia całą ilość tej substancji, która weszła do światła nefronu za pomocą ultrafiltratu w kłębuszkach nerkowych. Substancje stosowane do pomiaru szybkości przesączania kłębuszkowego obejmują inulinę z polimeru fruktozy, mannitol, glikol polietylenowy-400 i kreatyninę.

Rozważmy zasadę oczyszczania na przykładzie pomiaru objętości filtracji kłębuszkowej za pomocą inuliny. Ilość inuliny (In) przefiltrowanej w kłębuszkach jest równa iloczynowi objętości filtratu (C_W) na stężenie inuliny w nim (jest równe stężeniu w osoczu krwi, RIN). Ilość inuliny uwalnianej w tym samym czasie z moczem jest równa iloczynowi objętości wydalanego moczu (V) i stężenia inuliny w nim (U_W).

Ponieważ inulina nie jest wchłaniana lub wydzielana, ilość filtrowanej inuliny (C ∙ P_W), równa ilości uwolnionej (V-U_W), skąd:

Z_W= U_W∙ V / P_W

Ta formuła jest podstawą do obliczenia współczynnika filtracji kłębuszkowej. Przy stosowaniu innych substancji do pomiaru szybkości przesączania kłębuszkowego, inulina we wzorze jest zastępowana analitem i obliczana jest szybkość przesączania kłębuszkowego tej substancji. Szybkość filtracji cieczy oblicza się w ml / min; w celu porównania wielkości filtracji kłębuszkowej u osób o różnej masie ciała i wysokości odnosi się do standardowej powierzchni ciała ludzkiego (1,73 m). U mężczyzn w obu nerkach szybkość przesączania kłębuszkowego na 1,73 m2 wynosi około 125 ml / min, u kobiet - około 110 ml / min.

Wartość filtracji kłębuszkowej zmierzona za pomocą inuliny, zwanej również czynnikiem klirensu inuliny (lub klirensu inuliny), pokazuje, jak dużo osocza krwi jest uwalniane z inuliny w tym czasie. Aby zmierzyć oczyszczanie inuliny, konieczne jest ciągłe wlewanie roztworu inuliny do żyły, aby utrzymać jej stężenie we krwi przez całe badanie. Oczywiście jest to bardzo trudne i nie zawsze wykonalne w klinice, dlatego częściej stosuje się kreatynę - naturalny składnik osocza, z którego można ocenić szybkość filtracji kłębuszkowej, choć jest mniej dokładny do pomiaru szybkości przesączania kłębuszkowego niż w przypadku infuzji inuliny.. W niektórych stanach fizjologicznych, a zwłaszcza patologicznych, kreatynina może być ponownie wchłaniana i wydzielana, a zatem klirens kreatyniny może nie odzwierciedlać prawdziwej wartości filtracji kłębuszkowej.

U zdrowej osoby woda dostaje się do światła nefronu w wyniku filtracji w kłębuszkach, jest ponownie wchłaniana w kanalikach, aw rezultacie stężenie inuliny wzrasta. Wskaźnik stężenia inuliny U_W/ P_W wskazuje, ile razy objętość filtratu zmniejsza się, gdy przechodzi przez kanaliki. Ta wartość jest ważna dla oceny traktowania dowolnej substancji w kanalikach, dla odpowiedzi na pytanie, czy substancja jest ponownie wchłaniana lub wydzielana przez komórki kanalików. Jeśli wskaźnik stężenia danej substancji wynosi X U_x/ P_x mniej niż jednocześnie zmierzone U_W/ R_W, następnie wskazuje reabsorpcję substancji X w kanalikach, jeśli U_x/ R_x więcej niż u_W/ P_W, to wskazuje na jego wydzielanie. Stosunek parametrów stężenia substancji X i inuliny U_x/ R_x : U_W/ P_W nazywa się frakcją wydaloną (EF).

6. Funkcja kłębuszków nerkowych, struktura filtra kłębuszkowego. Morfologiczne i funkcjonalne cechy nerek u dzieci.

Idea filtrowania wody i substancji rozpuszczonej jako pierwszego etapu oddawania moczu została wyrażona w 1842 r. Przez niemieckiego fizjologa K. Ludwiga. W latach 20. XX wieku amerykański fizjolog A. Richards w bezpośrednim eksperymencie był w stanie potwierdzić to założenie - używając mikromanipulatora do nakłucia kapsułki kłębuszkowej za pomocą mikropipety i wyciągnięcia z niej płynu, który okazał się być ultrafiltrowanym osoczem krwi.

Ultrafiltracja wody i składników o niskiej masie cząsteczkowej z osocza krwi zachodzi przez filtr kłębuszkowy. Ta bariera filtracyjna jest prawie nieprzepuszczalna dla substancji o dużej masie cząsteczkowej. Proces ultrafiltracji wynika z różnicy między ciśnieniem hydrostatycznym krwi, ciśnieniem hydrostatycznym w kapsułce kłębuszkowej i ciśnieniem onkotycznym białek osocza. Całkowita powierzchnia naczyń włosowatych kłębuszków jest większa niż całkowita powierzchnia ludzkiego ciała i osiąga 1,5 m2 na 100 g masy nerki. Membrana filtrująca (bariera filtracyjna), przez którą płyn przechodzi ze światła kapilarnego do jamy kapsułki kłębuszkowej, składa się z trzech warstw: kapilarnych komórek śródbłonka, błony podstawnej i komórek nabłonkowych trzewnej (wewnętrznej) ulotki kapsułki-podocytu.

Komórki śródbłonka, z wyjątkiem obszaru jądra, są bardzo cienkie, grubość cytoplazmy bocznych części komórki jest mniejsza niż 50 nm; w cytoplazmie występują okrągłe lub owalne otwory (pory) o wielkości 50-100 nm, które zajmują do 30% powierzchni komórki. W normalnym przepływie krwi największe cząsteczki białka tworzą warstwę barierową na powierzchni porów śródbłonka i hamują przemieszczanie się albuminy przez nie, ograniczając w ten sposób przechodzenie uformowanych elementów krwi i białek przez śródbłonek. Inne składniki osocza krwi i wody mogą swobodnie dotrzeć do błony podstawnej.

Błona podstawna jest jednym z najważniejszych składników błony filtracyjnej kłębuszkowej. U ludzi grubość błony podstawnej wynosi 250–400 nm. Membrana składa się z trzech warstw - centralnej i dwóch peryferyjnych. Pory w błonie podstawnej zapobiegają przepływowi cząsteczek o średnicy większej niż 6 nm.

Wreszcie membrany szczelin między „nogami” podocytu odgrywają ważną rolę w określaniu wielkości filtrowanych substancji. Te komórki nabłonkowe są przekształcane w światło kapsułki kłębuszków nerkowych i mają procesy - „nogi”, które są przymocowane do błony podstawnej. Membrana piwnicy i membrany szczelinowe między tymi „nogami” ograniczają filtrację substancji o średnicy większej niż 6,4 nm (to znaczy, substancje o promieniu większym niż 3,2 nm nie przechodzą). Dlatego inulina swobodnie przenika do światła nefronu (promień cząsteczkowy 1,48 nm, masa cząsteczkowa około 5200), tylko 22% albuminy jaja (promień cząsteczkowy 2,85 nm, masa cząsteczkowa 43500), 3% hemoglobiny (promień cząsteczkowy 3,25 nm, masa cząsteczkowa 68 000 i mniej niż 1% albuminy surowicy (promień cząsteczki 3,55 nm, masa cząsteczkowa 69 000).

Przepływowi białek przez filtr kłębuszkowy zapobiegają ujemnie naładowane cząsteczki - polianiony, które tworzą substancję błony podstawnej i sialoglikoproteiny w wyściółce leżące na powierzchni podocytów i między ich nogami. Ograniczenie filtrowania ujemnie naładowanych białek wynika z wielkości porów filtra kłębuszkowego i ich elektroujemności. Zatem skład przesączu kłębuszkowego zależy od właściwości bariery nabłonkowej i błony podstawnej. Naturalnie wielkość i właściwości porów bariery filtracyjnej są zmienne, dlatego w warunkach normalnych w ultrafiltracie występują tylko ślady frakcji białkowych charakterystycznych dla osocza krwi. Przejście dostatecznie dużych cząsteczek przez pory zależy nie tylko od ich wielkości, ale także od konfiguracji cząsteczki, jej przestrzennej zgodności z kształtem porów.

7. Mechanizm powstawania moczu pierwotnego. Skuteczne ciśnienie filtracji. Wpływ różnych czynników na proces filtracji. Liczba i właściwości pierwotnego moczu. Filtracja kłębuszkowa u dzieci.

Filtrowanie to proces fizyczny. Głównym czynnikiem determinującym filtrację jest różnica ciśnienia hydrostatycznego po obu stronach filtra (ciśnienie filtracji). W nerkach jest równa:

P filtracyjny = P w piłce - (P oncotic + P fabric)

30 mm 70 mm (20 mm 20 mm)

Oprócz ciśnienia filtracji, wielkości cząsteczki (masy cząsteczkowej), rozpuszczalności w tłuszczach, ładunek elektryczny ma znaczenie. Filtr kłębuszkowy zawiera 20-40 kapilar kapilarnych, otoczony wewnętrzną ulotką kapsułki bowmana. Kapilarny śródbłonek ma dziury (dziury). Podocyty kapsuły Bowmana mają szerokie przerwy między procesami. Zatem przepuszczalność jest określona przez strukturę głównej membrany. Przerwy między włóknami kolagenu tej błony wynoszą 3-7,5 nm.

Wielkość porów w powierzchni filtrującej kapilary i torebki Bowmana pozwala substancjom o masie cząsteczkowej nie większej niż 55 000 (inulina) swobodnie przechodzić przez filtr nerkowy. Większe cząsteczki z trudem penetrują (HB o masie 64 500 jest filtrowane w 3%, albuminę krwi (69 000) - w 1%). Jednak według niektórych naukowców prawie cała albumina jest filtrowana w nerkach i ponownie wchłaniana przez kanaliki. Najwyraźniej 80 000 stanowi absolutną granicę przepuszczalności przez pory kapsułki i kłębuszek normalnej nerki.

Skład przesączu kłębuszkowego jest określony przez wielkość porów błony kłębuszkowej. Jednocześnie szybkość filtracji zależy od efektywnego ciśnienia filtracji w Rosji. Ze względu na wysoką przewodność hydrauliczną kapilary na początku kapilary, następuje gwałtowne tworzenie się filtratu i gwałtownie wzrasta w nim ciśnienie osmotyczne. Gdy staje się równy minus tkanka hydrostatyczna, efektywne ciśnienie filtracji staje się zerowe i filtracja zatrzymuje się.

Szybkość filtracji to objętość filtracji na jednostkę czasu. Dla mężczyzn wynosi 125 ml / min, dla kobiet - 110 ml / min. Około 180 litrów jest filtrowanych dziennie. Oznacza to, że całkowita objętość osocza (3 l.) Jest filtrowana w nerkach w ciągu 25 minut, a osocze jest czyszczone przez nerki 60 razy dziennie. Cały płyn pozakomórkowy (14 litrów) przechodzi przez filtr nerkowy 12 razy dziennie.

Szybkość filtracji kłębuszkowej (GFR) jest utrzymywana na prawie stałym poziomie w wyniku reakcji miogennych mięśni gładkich naczyń przenoszących i przenoszących, co zapewnia stałość skutecznego ciśnienia filtracyjnego. Dlatego też funkcja filtracji (FF) lub część plazmatoki nerkowej, która przechodzi do filtratu, jest również stała. U ludzi jest równy 0,2 (FF = GFR / PPT). W nocy GFR jest o 25% niższy. Wraz z pobudzeniem emocjonalnym, PPT spada i FF rośnie z powodu zwężenia wypływających naczyń. GFR określa się przez klirens inuliny.

8. Aparat nerwowo-kłębuszkowy, jego rola. Gęsta plama w kanaliku dystalnym nerek, jej rola.

Skład aparatu przykłębuszkowego obejmuje następujący komponent - wyspecjalizowane komórki nabłonkowe, które otaczają głównie tętniczkę doprowadzającą, a komórki te zawierają granulki wydzielnicze z wewnątrz enzymem reniny. Drugim składnikiem urządzenia jest gęsta plamka (maculadensa), która leży w początkowej części dystalnej części zwiniętego kanalika. Ten kanalik jest odpowiedni dla cieląt nerkowych. Obejmuje to także komórki jelitowe między tętniczkami odprowadzającymi i doprowadzającymi, komórki biegunka kłębuszkowego. Są to pozakomórkowe komórki mezangalne.

Urządzenie to reaguje na zmiany ciśnienia krwi układowej, lokalnego ciśnienia kłębuszkowego, na wzrost stężenia chlorku sodu w kanalikach dystalnych. Ta zmiana jest postrzegana jako gęste miejsce.

Aparat przeciwkomórkowy reaguje na pobudzenie współczulnego układu nerwowego.

Dzięki wszystkim powyższym efektom zaczyna się zwiększone wydzielanie reniny, która bezpośrednio przenika do krwi.

Renina - Angiotensynogen (białko osocza) - Angiotensyna 1 - Angiotensyna 2 (Angiotensyna przekształca enzym, głównie w płuca). Angiotensyna 2 jest fizjologicznie aktywną substancją działającą w trzech kierunkach:

1. Wpływa na nadnercza, które stymulują aldosteron

2. W mózgu (podwzgórze), gdzie stymuluje produkcję ADH i stymuluje centrum pragnienia

3. Ma bezpośredni wpływ na naczynia krwionośne mięśni - zwężenie

Gdy choroba nerek zwiększa ciśnienie krwi. Ciśnienie wzrasta wraz z anatomicznym zwężeniem tętnicy nerkowej. Daje to trwałe nadciśnienie. Wpływ angiotensyny 2 na nadnercza powoduje, że aldosteron powoduje zatrzymanie sodu w organizmie, ponieważ w nabłonku kanalików nerkowych poprawia pracę pompy sodowo-potasowej. Zapewnia funkcję energetyczną tej pompy. Aldosteron wspomaga reabsorpcję sodu. Będzie promować usuwanie potasu. Razem z sodem jest woda. Retencja wody występuje, ponieważ Uwalniany jest hormon antydiuretyczny. Jeśli nie mamy aldosteronu, zaczyna się utrata sodu i retencja potasu. Sód przedsionkowy - peptyd mocznicowy wpływa na wydalanie sodu w nerkach, co przyczynia się do ekspansji naczyń krwionośnych, nasila procesy filtracji oraz rozwija diurezę i natriurezę.

Końcowym efektem jest zmniejszenie objętości osocza, zmniejszenie oporu naczyń obwodowych, zmniejszenie średniego ciśnienia tętniczego i minimalnej objętości krwi.

Prostaglandyny i kininy wpływają na wydalanie sodu przez nerki. Prostaglandyna E2 zwiększa wydalanie sodu i wody przez nerki. Bradykinina jako środek rozszerzający naczynia działa w podobny sposób. Pobudzenie układu współczulnego zwiększa wchłanianie zwrotne sodu i zmniejsza jego wydalanie z moczem. Efekt ten jest związany ze zwężeniem naczyń i zmniejszeniem filtracji kłębuszkowej iz bezpośrednim wpływem na wchłanianie sodu w kanalikach. Układ współczulny aktywuje reninę - angiotensynę - aldosteron.

Nerka wytwarza kilka substancji biologicznie czynnych, co pozwala uznać ją za narząd wydzielania wewnętrznego. Ziarniste komórki aparatu przykłębuszkowego uwalniają reninę do krwi, gdy ciśnienie krwi w nerkach maleje, zawartość sodu w organizmie zmniejsza się, a gdy osoba przechodzi z pozycji poziomej do pionowej. Poziom uwalniania reniny z komórek do krwi zmienia się i, w zależności od stężenia Na + i C1, w obszarze gęstej plamki kanalika dystalnego, zapewniając regulację równowagi elektrolitowej i kanalikowej. Renina jest syntetyzowana w ziarnistych komórkach aparatu przykłębuszkowego i jest enzymem proteolitycznym. W osoczu odrywa się od angiotensynogenu, zlokalizowanego głównie we frakcji α2-globuliny, fizjologicznie nieaktywnego peptydu składającego się z 10 aminokwasów, angiotensyny I. W osoczu krwi pod wpływem enzymu konwertującego angiotensynę, 2 aminokwasy są odcinane od angiotensyny I i zamieniają się w aktywny środek zwężający naczynia substancja angiotensyna II. Zwiększa ciśnienie krwi z powodu zwężenia naczyń krwionośnych, zwiększa wydzielanie aldosteronu, zwiększa uczucie pragnienia, reguluje wchłanianie sodu w kanalikach dystalnych i probówki. Wszystkie te efekty przyczyniają się do normalizacji objętości krwi i ciśnienia krwi.

W nerkach syntetyzowany jest aktywator plazminogenu - urokinaza. W rdzeniu nerkowym powstają prostaglandyny. Są one zaangażowane, w szczególności, w regulację przepływu nerkowego i ogólnego przepływu krwi, zwiększenie wydalania sodu w moczu, zmniejszenie wrażliwości komórek kanalików nerkowych na ADH. Komórki nerkowe są ekstrahowane z prohormonu osocza krwi utworzonego w wątrobie - witaminy D₃ i przekształcić go w fizjologicznie aktywny hormon - aktywne formy witaminy D₃. Ten steroid stymuluje powstawanie białka wiążącego wapń w jelitach, wspomaga uwalnianie wapnia z kości, reguluje jego reabsorpcję w kanalikach nerkowych. Nerka jest miejscem produkcji erytropoetyny, która stymuluje erytropoezę w szpiku kostnym. W nerkach wytwarzana jest bradykinina, która jest silnym środkiem rozszerzającym naczynia.

9. Fizjologiczna rola kanalików (aparatu rurowego) nefronu. Reabsorpcja w kanaliku proksymalnym (transport aktywny i pasywny). Reabsorpcja glukozy. Reabsorpcja cewkowa u dzieci.

Początkowy etap oddawania moczu, prowadzący do filtracji wszystkich niskocząsteczkowych składników osocza krwi, musi nieuchronnie być połączony z istnieniem w nerkach układów, które ponownie wchłaniają wszystkie substancje cenne dla organizmu. W normalnych warunkach do 180 litrów filtratu jest produkowanych w ludzkiej nerce dziennie, a 1,0-1,5 litra moczu jest uwalniane, reszta cieczy jest wchłaniana w kanalikach. Rola komórek różnych segmentów nefronu w reabsorpcji jest różna. Eksperymenty na zwierzętach z ekstrakcją mikropipet płynów z różnych obszarów nefronu umożliwiły określenie cech reabsorpcji różnych substancji w różnych częściach kanalików nerkowych (ryc. 12.6). W bliższym segmencie nefronu aminokwasy, glukoza, witaminy, białka, mikroelementy, znaczna ilość jonów Na +, CI -, HCO3 są prawie całkowicie ponownie wchłaniane. W kolejnych przypadkach nefronu absorbowane są głównie elektrolity i woda.

Reabsorpcja sodu i chloru jest najważniejszym procesem pod względem ilości i wydatku energetycznego. W kanaliku proksymalnym, w wyniku reabsorpcji większości filtrowanych substancji i wody, objętość pierwotnego moczu spada, a około около płynu przefiltrowanego w kłębuszkach wchodzi do początkowej części pętli nefronu. Z całkowitej ilości sodu wchodzącego do nefronu podczas filtracji, do 25% pochłania się w pętli nefronu, około 9% w dystalnej kanaliku krętym, a mniej niż 1% jest ponownie wchłaniany w probówkach zbiorczych lub wydalany z moczem.

Reabsorpcja w segmencie dystalnym charakteryzuje się tym, że komórki tolerują mniej niż w kanaliku proksymalnym, liczbę jonów, ale wobec większego gradientu stężenia. Ten segment rurki nefronowej i zbierającej odgrywa ważną rolę w regulowaniu objętości wydalanego moczu i stężenia w nim osmotycznie aktywnych substancji (stężenie osmotyczne 1). W moczu końcowym stężenie sodu można zmniejszyć do 1 mmol / l, w porównaniu ze 140 mmol / lw osoczu. W kanaliku dystalnym potas jest nie tylko wchłaniany, ale także wydzielany, gdy znajduje się w nadmiarze w organizmie.

W proksymalnym nefronie reabsorpcja sodu, potasu, chloru i innych substancji zachodzi przez wysoce przepuszczalną membranę wodną ściany kanalika. Przeciwnie, w grubej wznoszącej się części pętli nefronu, dystalnej kanciastej kanaliku i rurkach zbierających, reabsorpcja jonów i wody zachodzi przez ściankę kanalika, która prawie nie przepuszcza wody; Przepuszczalność membrany do wody w pewnych obszarach rur nefronowych i zbierających może być regulowana, a wielkość przepuszczalności zmienia się w zależności od stanu funkcjonalnego ciała (opcjonalnie reabsorpcja). Pod wpływem impulsów wchodzących do nerwów odprowadzających i pod działaniem substancji biologicznie czynnych reabsorpcja sodu i chloru jest regulowana w bliższym nefronie. Jest to szczególnie widoczne w przypadku wzrostu objętości krwi i płynu pozakomórkowego, gdy zmniejszenie wchłaniania zwrotnego w kanaliku proksymalnym przyczynia się do zwiększonego wydalania jonów i wody, a tym samym do przywrócenia równowagi woda-sól. W kanaliku proksymalnym kosmos jest zawsze zachowany. Ściana kanalika jest przepuszczalna dla wody, a objętość reabsorbowanej wody jest określona przez liczbę reabsorbujących osmotycznie aktywnych substancji, za którymi woda przemieszcza się wzdłuż gradientu osmotycznego. W końcowych częściach dystalnego segmentu nefronu i rurkach zbiorczych przepuszczalność ściany kanalika dla wody jest regulowana przez wazopresynę.

Opcjonalne ponowne wchłanianie wody zależy od przepuszczalności osmotycznej ściany kanału, wielkości gradientu osmotycznego i prędkości płynu przez rurkę.

Aby scharakteryzować wchłanianie różnych substancji w kanalikach nerkowych, idea progu eliminacji jest niezbędna. Substancje nieprogowe są uwalniane w dowolnym stężeniu w osoczu krwi (a zatem w ultrafiltracie). Takie substancje to inulina, mannitol. Próg eliminacji prawie wszystkich ważnych fizjologicznie, cennych dla organizmu substancji jest inny. Tak więc uwalnianie glukozy w moczu (glikozuria) występuje, gdy jej stężenie w przesączu kłębuszkowym (i w osoczu krwi) przekracza 10 mmol / l. Fizjologiczne znaczenie tego zjawiska zostanie ujawnione przy opisie mechanizmu reabsorpcji.

Przefiltrowana glukoza jest prawie całkowicie wchłaniana przez proksymalne komórki kanalików i zwykle mała ilość jest wydalana z moczem w ciągu dnia (nie więcej niż 130 mg). Proces reabsorpcji glukozy jest przeprowadzany przy wysokim gradiencie stężenia i jest aktywny wtórnie. W błonie szczytowej (luminalnej) komórki glukoza jest połączona z nośnikiem, który musi również przyłączać Na +, po czym kompleks jest transportowany przez błonę wierzchołkową, tj. Glukoza i Na + wchodzą do cytoplazmy. Membrana wierzchołkowa odznacza się wysoką selektywnością i jednokierunkową przepuszczalnością i nie pozwala na powrót glukozy lub Na + z komórki do światła kanalika. Substancje te przemieszczają się do podstawy komórki wzdłuż gradientu stężenia. Przeniesienie glukozy z komórki do krwi przez podstawową błonę plazmatyczną ma charakter ułatwionej dyfuzji, a Na +, jak wspomniano powyżej, usuwa się za pomocą pompy sodowej znajdującej się w tej membranie.

10. Reabsorpcja w cienkim segmencie pętli Henle (stężenie moczu). Koncepcja przeciwprądowego systemu obrotowego.

Płyn wydostający się z kanalika proksymalnego wchodzi do cienkiego odcinka pętli nefronu do obszaru nerki, w tkance śródmiąższowej, której stężenie substancji aktywnych osmotycznie jest wyższe niż w korze nerkowej. Ten wzrost stężenia osmolowego w zewnętrznej strefie rdzenia jest spowodowany aktywnością grubej wstępującej części pętli nefronu. Jego ściana jest nieprzepuszczalna dla wody, a komórki przenoszą Cl -, Na + do tkanki śródmiąższowej. Ściana opadającej pętli jest przepuszczalna dla wody. Woda jest zasysana ze światła kanalika do otaczającej tkanki śródmiąższowej wzdłuż gradientu osmotycznego i osmotycznie aktywne substancje pozostają w świetle kanalika. Stężenie substancji osmotycznie czynnych w płynie płynących ze wstępującej części pętli do początkowych części odległej kanaliki zwojowej wynosi około 200 mosmol / kg N₂Och, to znaczy, że jest niższy niż w ultrafiltracie. Spożycie C1 - i Na + w tkance śródmiąższowej substancji rdzeniowej zwiększa stężenie substancji osmotycznie czynnych (stężenie osmolarne) płynu międzykomórkowego w tej strefie nerkowej. Osmolarne stężenie płynu w świetle odcinka opadającej pętli również wzrasta o tę samą ilość. Wynika to z faktu, że woda przechodzi przez przepuszczalną ścianę opadającej pętli nefronu do tkanki śródmiąższowej wzdłuż gradientu osmotycznego, podczas gdy substancje aktywne osmotycznie pozostają w świetle tego kanału.

Im dalej od substancji korowej do pierwotnej brodawki nerkowej znajduje się płyn w opadającym kolanie pętli, tym wyższe jest stężenie osmolu. Zatem na każdym sąsiednim obszarze zstępującej sekcji pętli występuje tylko niewielki wzrost ciśnienia osmotycznego, ale osmolowe stężenie płynu w świetle kanalików i w tkance śródmiąższowej stopniowo wzrasta z 300 do 1450 mosmol / kg NgO wzdłuż rdzenia nerki.

Na szczycie rdzenia nerki stężenie osmolarnego płynu w pętli nefronu zwiększa się kilka razy, a jego objętość maleje. Gdy płyn przemieszcza się dalej wzdłuż wznoszącej się części pętli nefronu, zwłaszcza w grubej wstępującej części pętli, reabsorpcja C1 - i Na + jest kontynuowana, a woda pozostaje w świetle kanalika.

Na początku lat 50. XX wieku uzasadniono hipotezę, zgodnie z którą powstawanie osmotycznie skoncentrowanego moczu jest spowodowane aktywnością przekształcania układu mnożącego o-przeciwprąd w nerkach.

Zasada wymiany przeciwprądowej jest szeroko rozpowszechniona w naturze i jest stosowana w inżynierii. Mechanizm działania takiego układu rozważany jest na przykładzie naczyń krwionośnych w kończynach zwierząt arktycznych. Aby uniknąć dużych strat ciepła, krew w równoległych tętnicach i żyłach kończyn płynie w taki sposób, że ciepła krew tętnicza ogrzewa ochłodzoną krew żylną przemieszczającą się do serca (ryc. 12.8, A). Niskotemperaturowa krew tętnicza wpływa do stopy, co znacznie zmniejsza przenoszenie ciepła. Tutaj taki system działa tylko jako wymiennik przeciwprądowy; w nerkach ma efekt mnożący, tj. wzrost efektu,

osiągnięte w każdym z poszczególnych segmentów systemu. Dla lepszego zrozumienia jego pracy rozważamy układ składający się z trzech równoległych rurek ułożonych (rys. 12.8, B). Rury I i II są łukowato połączone na jednym końcu. Ściana, wspólna dla obu rurek, ma zdolność przenoszenia jonów, ale nie przepuszczania wody. Gdy roztwór 300 mosmol / l zostanie wlany do takiego układu przez wlot I (rys. 12.8, B, a) i nie przepływa, z czasem roztwór stanie się hipotoniczny w wyniku transportu jonów w rurze I i hipertoniczny w rurze II. W przypadku, gdy ciecz przepływa przez rury w sposób ciągły, rozpoczyna się stężenie substancji aktywnych osmotycznie (rys. 12.8, B, b). Różnica w ich stężeniach na każdym poziomie probówki z powodu pojedynczego efektu transportu jonów nie przekracza 200 mmol / l, jednak pojedyncze efekty mnożą się wzdłuż długości probówki, a system zaczyna działać jako mnożnik przeciwprądowy. Ponieważ nie tylko wyodrębnia się z niego jony, ale także pewną ilość wody, gdy płyn się porusza, stężenie roztworu zwiększa się coraz bardziej w miarę zbliżania się do zakrętu pętli. W przeciwieństwie do rur I i II w rurze III, przepuszczalność ścian wodnych jest regulowana: gdy ściana staje się przepuszczalna, woda zaczyna płynąć, objętość cieczy w niej maleje. Jednocześnie woda idzie w kierunku większego stężenia osmotycznego w cieczy w pobliżu rury, podczas gdy sole pozostają w rurze. W wyniku tego wzrasta stężenie jonów w rurze III i zmniejsza się objętość cieczy w niej zawartej. Stężenie substancji w nim będzie zależeć od szeregu warunków, w tym działania układu przeciwprądowego mnożenia rur I i II. Jak wynika z późniejszej prezentacji, praca kanalików nerkowych w procesie osmotycznego stężenia moczu jest podobna do opisanego modelu.

W zależności od stanu równowagi wodnej w organizmie nerki wydzielają mocz hipotoniczny (rozcieńczenie osmotyczne) lub, przeciwnie, osmotycznie (stężenie osmotyczne). W procesie osmotycznego stężenia moczu w nerkach, biorą udział wszystkie części kanalików, naczynia rdzenia, tkanka śródmiąższowa, która działa jako system rozmnażania przeciwprądowego. Z 100 ml filtratu utworzonego w kłębuszkach około 60–70 ml (2 /₃) ponownie wchłonięty przez koniec segmentu proksymalnego. Stężenie osmotycznie aktywnych substancji w płynie pozostającym w kanalikach jest takie samo jak w ultrafiltracie osocza krwi, chociaż skład cieczy różni się od składu ultrafiltratu z powodu reabsorpcji wielu substancji wodą w kanaliku proksymalnym (ryc. 12.9). Następnie płyn rurowy przechodzi z kory nerki do rdzenia, przesuwając się wzdłuż pętli nefronu do szczytu rdzeniastej substancji (gdzie rurka jest wygięta o 180 °), przechodzi do wstępującej części pętli i porusza się w kierunku od szpikowego do kory nerki.

11. Reabsorpcja w kanaliku dystalnym nerki (opcjonalnie). Hormonalny mechanizm regulacji reabsorpcji sodu (renina - angiotensyna - aldosteron).

Początkowe odcinki dystalnej kanalików krętych zawsze - zarówno z diurezą wodną, ​​jak i przeciw diurezą - otrzymują płyn hipotoniczny, którego stężenie substancji osmotycznie aktywnych jest mniejsze niż 200 mosmol / kg N₂O.

Wraz ze spadkiem oddawania moczu (antydiuretykiem), spowodowanym przez wstrzyknięcie ADH lub wydzielanie ADH przez neurohypophysis, gdy występuje niedobór wody w organizmie, zwiększa się przepuszczalność ścian części końcowych dystalnego odcinka (rurki łączącej) i zbierających rury dla wody. Z płynu hipotonicznego w kanaliku łączącym i probówce zbiorczej kory nerkowej woda jest ponownie wchłaniana wzdłuż gradientu osmotycznego, stężenie osmolarne płynu w tej sekcji wzrasta do 300 mosmol / kg N₂Och, to znaczy staje się krew kosmiczną w krążeniu ogólnoustrojowym i płynie międzykomórkowym substancji korowej nerki. Stężenie moczu kontynuuje się w rurkach zbiorczych; biegną równolegle do kanalików pętli nefronu przez rdzeń nerki. Jak zauważono powyżej, w rdzeniu nerkowym stężenie osmolarne płynu stopniowo wzrasta i woda jest ponownie wchłaniana z moczu w rurkach zbiorczych; stężenie osmotycznie aktywnych substancji w płynie światła kanalika jest wyrównane z stężeniem w płynie śródmiąższowym w górnej części rdzenia. W warunkach niedoboru wody w organizmie wzrasta wydzielanie ADH, co zwiększa przepuszczalność ścian końcowych części dystalnego segmentu i zbiera rurki wody.

W przeciwieństwie do zewnętrznej strefy rdzenia nerki, gdzie wzrost stężenia osmolarnego opiera się głównie na transporcie Na + i C1 -, w wewnętrznym rdzeniu nerki wzrost ten jest spowodowany udziałem wielu substancji, wśród których najważniejszy jest mocznik - przepuszczalny dla ścianek kanalika proksymalnego. W kanaliku proksymalnym do 50% przefiltrowanego mocznika jest ponownie wchłaniane, jednakże na początku kanalika dystalnego ilość mocznika jest nieco wyższa niż ilość mocznika, który został otrzymany z przesączem. Okazało się, że istnieje system wewnątrznerkowego krążenia mocznika, który bierze udział w osmotycznym stężeniu moczu. Dzięki antydiurezie ADH zwiększa przepuszczalność rdzenia zbiorczego nerki nie tylko dla wody, ale także dla mocznika. Stężenie mocznika zwiększa się w świetle rur zbiorczych z powodu ponownego wchłaniania wody. Gdy przepuszczalność ściany kanału dla mocznika wzrasta, dyfunduje on do rdzenia nerki. Mocznik przenika przez światło naczynia bezpośredniego i cienką pętlę nefronu. Unosząc się w kierunku korowej substancji nerki w bezpośrednim naczyniu, mocznik stale uczestniczy w przeciwprądowym metabolizmie, dyfunduje do opadającego odcinka bezpośredniego naczynia i opadającej części pętli nefronu. Stały przepływ mocznika, C1 - i Na + do wewnętrznej substancji mózgowej reabsorbowanej przez komórki cienkiej wznoszącej się części pętli nefronu i zbierających probówki, zatrzymywanie tych substancji przez aktywność układu przeciwprądowego naczyń bezpośrednich i pętli nefronowych zapewnia wzrost stężenia substancji osmotycznie aktywnych w płynie zewnątrzkomórkowym w wewnętrznej substancji mózgowej nerki. Po zwiększeniu osmolarnego stężenia płynu śródmiąższowego otaczającego rurkę zbiorczą, reabsorpcja wody z niego wzrasta i zwiększa się skuteczność osmoregulacyjnej funkcji nerek. Te dane dotyczące zmiany przepuszczalności ściany cylindrycznej mocznika umożliwiają zrozumienie, dlaczego klirens mocznika zmniejsza się wraz ze zmniejszaniem się wydalania moczu.

Bezpośrednie naczynia rdzenia nerki, podobnie jak kanaliki pętli nefronu, tworzą układ przeciwprądowy. Dzięki takiemu układowi naczyń bezpośrednich zapewniony jest skuteczny dopływ krwi do rdzenia nerki, ale substancje czynne osmotycznie nie są wymywane z krwi, ponieważ przejście krwi przez naczynia bezpośrednie wykazuje te same zmiany w swoim stężeniu osmotycznym, jak w cienkiej części opadającej pętli nefronu. Gdy krew porusza się w kierunku górnej części rdzenia, stężenie osmotycznie aktywnych substancji stopniowo wzrasta, a podczas odwrotnego ruchu krwi do kory, sole i inne substancje dyfundujące przez ścianę naczyń przechodzą do tkanki śródmiąższowej. Zachowuje to gradient stężenia osmotycznie aktywnych substancji wewnątrz nerek i naczynia bezpośrednie pełnią funkcję układu przeciwprądowego. Szybkość ruchu krwi w naczyniach bezpośrednich określa ilość soli i mocznika usuniętych z rdzenia i odpływ reabsorbowanej wody.

W przypadku diurezy wodnej funkcje nerek różnią się od opisanego wcześniej. Reabsorpcja proksymalna nie zmienia się, ta sama ilość płynu wchodzi do dystalnego segmentu nefronu, jak w przypadku antidiurez. Osmolalność rdzenia nerki z diurezą wodną jest trzy razy mniejsza niż przy maksymalnej antydiurezie, a stężenie osmotyczne płynu wchodzącego do dystalnego segmentu nefronu jest takie samo - około 200 mosmol / kg N₂O. W przypadku diurezy wodnej ścianka sekcji końcowych kanalików nerkowych pozostaje przepuszczalna, a z płynącego moczu komórki kontynuują reabsorbcję Na +. W rezultacie uwalniany jest mocz hipotoniczny, stężenie osmotycznie aktywnych substancji, w którym można zmniejszyć do 50 mosmol / kg N₂A. Przepuszczalność kanalików mocznika jest niska, tak że mocznik jest wydalany z moczem, nie gromadząc się w rdzeniu nerki.

Tak więc aktywność pętli nefronu, końcowych części dystalnego odcinka i probówek zbierających zapewnia zdolność nerek do wytwarzania dużych objętości rozcieńczonego (hipotonicznego) moczu - do 900 ml / h, aw przypadku niedoboru wody, tylko 10–12 ml / h moczu jest wydalane razy bardziej osmotycznie skoncentrowany niż krew. Zdolność nerki do osmotycznego zagęszczania moczu rozwija się wyłącznie u niektórych pustynnych gryzoni, co pozwala im na długotrwałe działanie bez wody.

12. Opcjonalna reabsorpcja wody w kanalikach zbiorczych. Mechanizm hormonalny regulacji reabsorpcji wody (wazopresyna). Akwaporyny, ich rola.

W proksymalnym nefronie reabsorpcja sodu, potasu, chloru i innych substancji zachodzi przez wysoce przepuszczalną membranę wodną ściany kanalika. Przeciwnie, w grubej wznoszącej się części pętli nefronu, dystalnej kanciastej kanaliku i rurkach zbierających, reabsorpcja jonów i wody zachodzi przez ściankę kanalika, która prawie nie przepuszcza wody; Przepuszczalność membrany do wody w pewnych obszarach rur nefronowych i zbierających może być regulowana, a wielkość przepuszczalności zmienia się w zależności od stanu funkcjonalnego ciała (opcjonalnie reabsorpcja). Pod wpływem impulsów wchodzących do nerwów odprowadzających i pod działaniem substancji biologicznie czynnych reabsorpcja sodu i chloru jest regulowana w bliższym nefronie. Jest to szczególnie widoczne w przypadku wzrostu objętości krwi i płynu pozakomórkowego, gdy zmniejszenie wchłaniania zwrotnego w kanaliku proksymalnym przyczynia się do zwiększonego wydalania jonów i wody, a tym samym do przywrócenia równowagi woda-sól. W kanaliku proksymalnym kosmos jest zawsze zachowany. Ściana kanalika jest przepuszczalna dla wody, a objętość reabsorbowanej wody jest określona przez liczbę reabsorbujących osmotycznie aktywnych substancji, za którymi woda przemieszcza się wzdłuż gradientu osmotycznego. W końcowych częściach dystalnego segmentu nefronu i rurkach zbiorczych przepuszczalność ściany kanalika dla wody jest regulowana przez wazopresynę.

Opcjonalne ponowne wchłanianie wody zależy od przepuszczalności osmotycznej ściany kanału, wielkości gradientu osmotycznego i prędkości płynu przez rurkę.

Aby scharakteryzować wchłanianie różnych substancji w kanalikach nerkowych, idea progu eliminacji jest niezbędna.

Jedną z cech pracy nerek jest ich zdolność do zmiany w szerokim zakresie intensywności transportu różnych substancji: wody, elektrolitów i nieelektrolitów. Jest to niezbędny warunek, aby nerka spełniła swój główny cel - stabilizację głównych parametrów fizycznych i chemicznych płynów w ośrodku wewnętrznym. Szeroki zakres zmian szybkości reabsorpcji każdej substancji niezbędnej dla organizmu przefiltrowanego do światła kanalika wymaga istnienia odpowiednich mechanizmów regulacji funkcji komórkowych. Działanie hormonów i mediatorów wpływających na transport jonów i wody zależy od zmiany funkcji kanałów jonowych lub wodnych, nośników, pomp jonowych. Istnieje kilka wariantów mechanizmów biochemicznych, dzięki którym hormony i mediatory regulują transport substancji przez komórkę nefronu. W jednym przypadku genom jest aktywowany, a synteza specyficznych białek odpowiedzialnych za realizację efektu hormonalnego jest wzmocniona, w innym przypadku zmiana przepuszczalności i działanie pompy następuje bez bezpośredniego udziału genomu.

Porównanie osobliwości działania aldosteronu i wazopresyny pozwala ujawnić istotę obu wariantów wpływów regulacyjnych. Aldosteron zwiększa wchłanianie zwrotne Na +

komórki kanalików nerkowych. Z płynu pozakomórkowego aldosteron przenika przez podstawową błonę plazmatyczną do cytoplazmy komórki, łączy się z receptorem, a powstały kompleks wchodzi do jądra (Rys. 12.11). W jądrze stymulowana jest synteza tRNA zależna od DNA i aktywowane jest tworzenie białek, które są niezbędne do zwiększenia transportu Na +. Aldosteron stymuluje syntezę składników pompy sodowej (Na +, K + -ATPazy), enzymów cyklu kwasu trikarboksylowego (Krebs) i kanałów sodowych, przez które Na + wchodzi do komórki przez błonę apikalną ze światła kanalika. W normalnych warunkach fizjologicznych jednym z czynników ograniczających reabsorpcję Na + jest przepuszczalność wierzchołkowej błony plazmatycznej Na +. Wzrost liczby kanałów sodowych lub czasu ich stanu otwartego zwiększa wejście Na do komórki, zwiększa zawartość Na + w cytoplazmie i stymuluje aktywny transfer Na + i oddychanie komórkowe.

Wzrost wydzielania K + pod wpływem aldosteronu jest spowodowany wzrostem przepuszczalności potasu błony szczytowej i przepływem K z komórki do światła kanalika. Zwiększenie syntezy Na +, K + -ATPaz pod wpływem aldosteronu zapewnia zwiększone dostarczanie K + do komórki z płynu pozakomórkowego i sprzyja wydzielaniu K +.

Inny wariant mechanizmu komórkowego działania hormonów jest rozważany na przykładzie ADH (wazopresyny). Współdziała z płynem pozakomórkowym za pomocą V₂-receptor, zlokalizowany w podstawowej błonie komórkowej części końcowych dystalnego segmentu i probówek zbierających. Przy udziale białek G, enzym cyklazy adenylanowej jest aktywowany, a 3 ', 5'-AMP (cAMP) tworzy się z ATP, który stymuluje kinazę białkową A i wprowadzenie kanałów wodnych (akwaporyn) do błony wierzchołkowej. Prowadzi to do zwiększenia przepuszczalności wody. Następnie cAMP jest niszczony przez fosfodiesterazę i przekształcany w 3'5'-AMP.

13. Odruchy osmoregulacji. Osmoreceptory, ich lokalizacja, mechanizm działania, wartość.

Nerka służy jako ciało wykonawcze w łańcuchu różnych odruchów, zapewniając stałość składu i objętości płynów wewnętrznych. Centralny układ nerwowy otrzymuje informacje o stanie środowiska wewnętrznego, sygnały są zintegrowane i regulacja aktywności nerek jest zapewniona przy udziale nerwów odprowadzających lub gruczołów wydzielania wewnętrznego, których hormony regulują proces powstawania moczu. Praca nerki, jak również innych narządów, jest podporządkowana nie tylko bezwarunkowej kontroli odruchowej, ale jest również regulowana przez korę mózgową, tj. Tworzenie moczu może być zmienione przez ścieżkę warunkowego odruchu. Bezmocz, występujące z podrażnieniem bólu, może być reprodukowane warunkowo odruchowo. Mechanizm bolesnego bezmoczu opiera się na stymulacji ośrodków podwzgórza, które stymulują wydzielanie wazopresyny przez neurohipophysis. Wraz z tym zwiększa się aktywność współczulnej części autonomicznego układu nerwowego i wydzielanie katecholamin przez nadnercza, co powoduje gwałtowny spadek oddawania moczu zarówno ze względu na zmniejszenie filtracji kłębuszkowej, jak i zwiększenie reabsorpcji kanalikowej wody.

Odruch warunkowy może powodować nie tylko spadek, ale także wzrost diurezy. Powtarzające się wprowadzanie wody do ciała psa w połączeniu z działaniem warunkowego bodźca prowadzi do powstawania odruchu warunkowego, któremu towarzyszy wzrost wydalania moczu. Mechanizm uwarunkowanej odruchowej wielomoczu w tym przypadku opiera się na fakcie, że impulsy docierają do podwzgórza z kory dużych półkul i zmniejsza się wydzielanie ADH. Impulsy pochodzące z nerwów odprowadzających nerki, regulują hemodynamikę i funkcjonowanie aparatu przykłębuszkowego nerki, mają bezpośredni wpływ na reabsorpcję i wydzielanie szeregu nieelektrolitów i elektrolitów w kanalikach. Impulsy napływające przez włókna adrenergiczne stymulują transport sodu, a we włóknach cholinergicznych aktywują reabsorpcję glukozy i wydzielanie kwasów organicznych. Mechanizm zmian w oddawaniu moczu z udziałem nerwów adrenergicznych wynika z aktywacji cyklazy adenylanowej i tworzenia cAMP w komórkach kanalików. Cyklaza adenylanowa wrażliwa na katecholaminy jest obecna w błonach podstawno-bocznych komórek dystalnych kanalików krętych i początkowych częściach probówek zbierających. Nerwy doprowadzające nerki odgrywają istotną rolę jako łącze informacyjne w systemie regulacji jonowej i zapewniają realizację odruchów nerkowo-nerkowych.

14. Procesy wydzielnicze w nerkach.

Nerki biorą udział w tworzeniu (syntezie) niektórych substancji, które następnie wycofują. Nerki pełnią funkcję wydzielniczą. Są zdolne do wydzielania kwasów i zasad organicznych, jonów K + i H +. Zaangażowanie nerek ustala się nie tylko w minerale, ale także w metabolizmie lipidów, białek i węglowodanów.

W ten sposób nerki regulujące ilość ciśnienia osmotycznego w organizmie, stałość reakcji krwi, pełniące funkcje syntetyczne, wydzielnicze i wydalnicze, biorą czynny udział w utrzymaniu stałości składu wewnętrznego środowiska ciała (homeostazy).

Rurowy kanał zawiera wodorowęglan sodu. W komórkach kanalików nerkowych znajduje się enzym anhydrazy węglanowej, pod wpływem którego kwas węglowy i woda tworzą kwas węglowy.

Kwas węglowy dysocjuje na jon wodoru i anion HCO3-. Jon H + jest wydzielany z komórki do światła kanalika i wypiera sód z wodorowęglanu, przekształcając go w kwas węglowy, a następnie w H2O i CO2. Wewnątrz komórki HCO3 oddziałuje z Na + ponownie wchłoniętym z filtratu. CO2, który łatwo przenika przez błony wzdłuż gradientu stężenia, wchodzi do komórki i wraz z CO2 powstałym w wyniku metabolizmu komórkowego reaguje na tworzenie się kwasu węglowego.

Wydzielone jony wodoru w świetle kanalików są również związane z dwupodstawionym fosforanem (Na2HPO4), wypierając z niego sód i zamieniając go w jeden podstawiony - NaH2PO4.

W wyniku deaminacji aminokwasów w nerkach powstaje amoniak, który jest uwalniany do światła kanalika. Jony wodorowe są związane w świetle kanalika amoniakiem i tworzą jon amonowy NH4 +. Zatem amoniak jest odtruwany.

Wydzielanie jonu H + w zamian za jon Na + powoduje przywrócenie rezerwy podstawowej w osoczu krwi i uwolnienie nadmiaru jonów wodoru.

Przy intensywnej pracy mięśniowej, odżywianiu, mięsie, moczu staje się kwaśny, a po spożyciu z pokarmem roślinnym jest alkaliczny.

15. Wartość nerek w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej w organizmie, zwłaszcza w dzieciństwie.

Nerki są zaangażowane w utrzymanie stałości stężenia H + we krwi, wydzielając kwaśne produkty przemiany materii. Aktywna reakcja moczu u ludzi i zwierząt może się znacznie różnić w zależności od stanu kwasowo-zasadowego ciała. Stężenie H + w kwasicy i zasadowicy różni się prawie 1000 razy, w kwasicy pH może spaść do 4,5, w zasadowicy może osiągnąć 8,0. Przyczynia się to do zaangażowania nerek w stabilizację pH osocza krwi na poziomie 7,36. Mechanizm zakwaszania moczu opiera się na wydzielaniu komórek kanalików H + (ryc. 12.10). W szczytowej błonie plazmatycznej i cytoplazmie komórek różnych części nefronu znajduje się enzym anhydrazy węglanowej (CA), katalizujący reakcję hydratacji CO₂: Z₂ + H₂O ↔ H₂Z₃ ↔ H + + VAT₃ - _.

Wydzielanie H + stwarza warunki do reabsorpcji wraz z wodorowęglanem w równej ilości Na +. Wraz z pompą sodowo-potasową i elektrogeniczną pompą sodową powodującą przeniesienie Na + z C1 - reabsorpcja Na + z wodorowęglanem odgrywa ważną rolę w utrzymaniu równowagi sodowej. Filtrowany z wodorowęglanu osocza krwi łączy się z wydzielaną komórką H +, aw świetle kanalika zmienia się w CO₂. Tworzenie H + jest następujące. Wewnątrz komórki z powodu uwodnienia CO₂ Powstaje H₂Z₃ i dysocjuje na H + i NSO₃ -. W świetle kanalików H + są związane nie tylko z HCO₃ -, ale ze związkami takimi jak dwuzasadowy fosforan (Na₂HPO4), a niektóre inne powodują wzrost wydalania miareczkowalnych kwasów (TA–) w moczu. Przyczynia się to do uwalniania kwasów i przywrócenia rezerwy podstawowej w osoczu krwi. Wreszcie wydzielana H + może wiązać się w świetle kanalika z NH3 utworzonym w komórce podczas deaminacji glutaminy i szeregu aminokwasów i dyfundując przez błonę do światła kanalika, w którym powstaje jon amonowy: NH₃ + H + → NH₄ + Proces ten przyczynia się do oszczędzania w organizmie Na + i K +, które są ponownie wchłaniane w kanalikach. Tak więc całkowite wydalanie kwasów przez nerki (U_H+ • V) składa się z trzech składników - dających się miareczkować kwasów (U_ta∙ V), amon (U_NH4∙ V) i wodorowęglan:

U_H+= V = V_TA ∙ V + U_NH4 ∙ V ─ V - _HCO3 ∙ v

Kiedy mięso jest karmione, powstaje więcej kwasu, a mocz staje się kwaśny, a gdy pokarm roślinny jest spożywany, pH przesuwa się na stronę alkaliczną. Dzięki intensywnej pracy fizycznej z mięśni we krwi wchodzi znaczna ilość kwasu mlekowego i fosforowego, a nerki zwiększają wydalanie „kwaśnych” produktów z moczem.

Kwasowe wydzielanie nerek zależy w dużym stopniu od stanu kwasowo-zasadowego organizmu. Tak więc z hipowentylacją płuc CO jest opóźnione.₂ a pH krwi spada - rozwija się kwasica oddechowa, hiperwentylacja zmniejsza stres CO₂ we krwi wzrasta pH krwi - pojawia się stan zasadowicy oddechowej. Zawartość kwasów acetooctowych i β-hydroksymasłowych może wzrosnąć w przypadku nieleczonej cukrzycy. W tym przypadku stężenie wodorowęglanów we krwi gwałtownie maleje i rozwija się kwasica metaboliczna. Wymioty, którym towarzyszy utrata kwasu solnego, prowadzą do zwiększenia stężenia wodorowęglanów we krwi i zasadowicy metabolicznej. W przypadku braku równowagi H + z powodu pierwotnych zmian napięcia₂ zasadowica lub kwasica oddechowa rozwija się, gdy zmienia się stężenie NSO₃ - występuje zasadowica metaboliczna lub kwasica. Wraz z nerkami płuca biorą udział w normalizacji stanu kwasowo-zasadowego. W kwasicy oddechowej zwiększa się wydalanie H + i resorpcja HCO.₃ -, z zasadowicą oddechową zmniejsza się uwalnianie H + i reabsorpcja HCΟ₃ -.

Kwasica metaboliczna jest kompensowana przez hiperwentylację płuc. Ostatecznie nerki stabilizują stężenie wodorowęglanów w osoczu krwi na poziomie 26-28 mmol / l, a pH - na poziomie 7,36.

16. Mocz, jego skład, ilość. Regulacja wydalania moczu. Oddawanie moczu u dzieci.

Diureza odnosi się do ilości moczu wydalanego przez osobę w określonym czasie. Ta wartość u zdrowej osoby różni się znacznie w zależności od stanu metabolizmu wody. W normalnych warunkach wodnych 1–1,5 l moczu jest wydalane dziennie. Stężenie osmotycznie aktywnych substancji w moczu zależy od stanu metabolizmu wody i wynosi 50–1450 mosmol / kg N₂A. Po spożyciu znacznej ilości wody i przeprowadzeniu testu funkcjonalnego z obciążeniem wodą (osoba badana pije wodę w objętości 20 ml na 1 kg masy ciała), wydalanie moczu osiąga 15–20 ml / min. W warunkach wysokiej temperatury otoczenia z powodu zwiększonej potliwości ilość wydalanego moczu zmniejsza się. W nocy, podczas snu, diureza jest mniejsza niż w ciągu dnia.

Skład i właściwości moczu. Mocz może uwalniać większość substancji obecnych w osoczu krwi, a także niektóre związki syntetyzowane w nerkach. Wraz z moczem uwalniane są elektrolity, których ilość zależy od spożycia pokarmu, a stężenie w moczu zależy od poziomu oddawania moczu. Dzienne wydalanie sodu wynosi 170–260 mmol, potas - 50–80, chlor - 170–260, wapń - 5, magnez - 4, siarczan - 25 mmol.

Nerki służą jako główny organ wydalniczy produktów końcowych metabolizmu azotu. U ludzi z rozkładem białek powstaje mocznik, który stanowi do 90% azotu w moczu; jego dzienne wydalanie sięga 25–35 g. Z moczem wydalane jest 0,4–1,2 g azotu amoniakalnego i 0,7 g kwasu moczowego (przy spożywaniu żywności bogatej w puryn, wydalanie wzrasta do 2-3 g). Kreatyna, która powstaje w mięśniach z fosfokreatyny, jest przekształcana w kagininę; Wyróżnia się około 1,5 g dziennie. W niewielkiej ilości, niektóre pochodne produktów gnicia białek w jelicie, indolu, skatolu i fenolu, które są głównie neutralizowane w wątrobie, są wytwarzane w moczu, gdzie tworzą się sparowane związki z kwasem siarkowym, kwasem siarkowym indoksylu, kwasem scatoksylooctowym i innymi kwasami. Białka w normalnym moczu wykrywa się w bardzo małych ilościach (dzienne wydalanie nie przekracza 125 mg). Lekki białkomocz obserwuje się u zdrowych osób po ciężkim wysiłku fizycznym i znika po odpoczynku.

Glukoza w moczu w normalnych warunkach nie jest wykrywana. Przy nadmiernym spożyciu cukru, gdy stężenie glukozy w osoczu krwi przekracza 10 mmol / l, przy hiperglikemii innego pochodzenia obserwuje się glukozurię - uwalnianie glukozy w moczu.

Kolor moczu zależy od wielkości diurezy i poziomu wydalania pigmentów. Kolor zmienia się z jasnożółtego na pomarańczowy. Pigmenty powstają z bilirubiny żółci w jelicie, gdzie bilirubina zamienia się w urobilinę i urochrom, które są częściowo absorbowane w jelicie, a następnie wydalane przez nerki. Częścią pigmentów moczu są utlenione produkty rozkładu hemoglobiny w nerkach.

Różne substancje biologicznie czynne i produkty ich przemiany są wydalane z moczem, dzięki czemu można do pewnego stopnia ocenić funkcję pewnych gruczołów dokrewnych. Pochodne hormonów pochodzących z kory nadnerczy, estrogenów, ADH, witamin (kwas askorbinowy, tiamina), enzymów (amylaza, lipaza, transaminaza itp.) Znajdują się w moczu. Kiedy patologia w moczu jest wykrywana, zwykle nie jest wykrywana, aceton, kwasy żółciowe, hemoglobina itp.