Ркап Капсула нефрона

Проксимальний

каналець

Схема, що пояснює механізми клубочкової фільтрації

• Склад первинної сечі за вмістом і концентрацією речовин такий самий, як і плазми крові, за винятком білків, які не фільтруються. Це ультрафільтрат плазми крові. Ендотелій капілярів є фенестрованим і всі речовини легко проходять через нього. Базальна мембрана є нирковим фільтром і має розмір щілин (пор) близько 4-8 нм та негативний заряд завдяки сіалопротеїнам, що утруднює фільтрацію негативно заряджених молекул, зокрема білків плазми крові не тільки завдяки розміру їх молекул, а і тому, що білки також мають від’ємний заряд. Молекулярна маса 80000 –це абсолютна межа для проходження частин через пори

• Швидкість клубочкової фільтрації (ШКФ) – це кількість первинної сечі, що утворюється за 1 хвилину шляхом фільтрації. Вона становить: у чоловіків – 125 мл/хв., у жінок – 110 мл/хв. на стандартну поверхню тіла (1,73 м²). ШКФ залежить від величини ЕФТ і коефіцієнта фільтрації – КФ, який характеризує проникність базальної мембрани капілярів клубочка і кількість функціонуючих клубочків (площу фільтрації):

ШКФ = ЕФТ х КФ

• Кліренс – це об’єм плазми, яка очищається від певної речовини під час проходження крові через нирки за 1 хвилину. Якщо очищення плазми відбувається тільки шляхом фільтрації і в канальцевій частині нефрону не відбуваються процеси реабсорбції чи секреції цієї речовини, то величина кліренса відображає ШКФ. Такою. речовиною є інулін (полісахарид фруктози), введення якого дозволяє визначити кліренс (С_ім), бо кількість інуліну, яка профільтрувалась і знаходилась у первинній сечі, дорівнюватиме його кількості у кінцевій сечі. Виміривши об’єм кінцевої сечі (V) у мл/хв, концентрацію його у кінцевій сечі (Uin) у ммоль/л, концентрацію інуліну в плазмі крові (Pin), визначають

Cin = (Uin x V) : Pin

• Канальцева реабсорбція. Первинна сеча, проходячи по канальцях та збиральних трубочках, зазнає значних змін перед тим, як перетворитись на кінцеву сечу – зменшується її кількість і якість завдяки реабсорбції речовин і води

1. Проксимальні звивисті канальці: тут реабсорбуються повністю амінокислоти, глюкоза (якщо концентрація не перевищує порогову величину – 10 ммоль/л), вітаміни, мікроелементи. В цьому ж відділи реабсорбуються нeорганічні солі Na⁺, К⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl ^-, HCO ^–₃, тобто ті речовини, які потрібні організму. Механізм реабсорбції майже всіх речовин пов’язаний з реабсорбцією іонів натрію, транспорт якого здійснюється активно. Слідом за речовинами за осмотичним градієнтом у проксимальних звивистих канальцях здійснюється реабсорбція 2/3 води з тої, яка профільтрувалась. Це ізоосмотична реабсорбція води, бо осмотична концентрація сечі у проксимальних канальцях і в плазмі крові однакові і становлять 300 мосм/л.

Капіляр Проксимальний каналець

Сеча

Na⁺

глюкоза

Na⁺

АМК

Схема проксимального канальця нефрону, що пояснює 1) механізми реабсорбції іонів натрію, який пасивно входить через апікальну мембрану епітелію канальців за градієнтом концентрації та електрохімічним градієнтом і разом з ним транспортується глюкоза або амінокислоти (АМК) – вторинний активний транспорт, у перитубулярні капіляри глюкоза та АМК надходять шляхом дифузії; 2) на базо-латеральній мембрані епітелію канальців іони натрію транспортуються в кров завдяки роботі натрій-калієвого насосу, який одночасно транспортує з крові в клітини епітелію іони калію

3.Петля Генле – поворотно-протипоточний механізм: а) низхідний тонкий і товстий висхідний відділи петлі Генле функціонують залежно один від одного, б) низхідний відділ петлі має плоский епітелій і саме тут здійснюється реабсорбція води пасивно за осмотичним градієнтом, який створюється висхідним відділом петлі нефрона, внаслідок реабсорбції води осмотична концентрація сечі збільшується з 300 мосм/л до 1200 (1450) мосм/л у коліні петлі Генле, б) висхідний відділ петлі нефрона має циліндричний епітелій, завдяки якому здійснюється активний транспорт іонів натрію через базолатеральні мембрани епітелію і пасивний вхід іонів натрію через апікальні мембрани, поєднаний з транспортом іону калію і двох іонів хлору, але цей відділ не пропускає воду, що призводить до зменшення осмотичної концентрації сечі (з 1200 мосм/л до 100 мосм/л), яка надходить у дистальний звивистий каналець. У петлі Генле реабсорбується до 15-20% води.

3 00 300 300

300

Na⁺ Н₂О

300 300 100 300 300

---------------------------------------------------------------------------------------------

400 400 400 200 400 400

Н₂О Н₂О Н₂О

Na⁺ Na⁺

6 00 600 600 400 600 600

Na⁺ Na⁺

Н₂О Н₂О Н₂О

Na⁺ Na⁺

8 00 800 800 600 900 800

Н₂О Н₂О Н₂О

Na⁺ Na⁺

1000 1000 1000 800 1000 1000

Н₂О Н₂О Na⁺ Na⁺ Н₂О

1200 1200 1000 1200 1200

Схема поворотно-протипоточного механізму: цифрами зазначено осмотичну концентрацію у мосм/л, стрілочками – реабсорбцію іонів натрію та води.

3)У дистальних звивистих канальцях здійснюється реабсорбція іонів натрію та хлору і за осмотичним градієнтом відбувається реабсорбція води (до 7%), що призводить до утворення ізоосмостичної концентрації сечі.

4)Збірні трубочки проходять паралельно петлям Генле через шари нирки з високою осмотичною концентрацію, що призводить до реабсорбції води (до 5%) і остаточної концетрації кінцевої сечі. В цілому в канальцевій частині нефрону реабсорбується 99% води і виділяється 1% води з тої кількості, що профільтрувалась у капсулу нефрона

• Канальцева секреція

1. Проксимальні звивисті канальці – тут здійснюється шляхом активного транспорту секреція (екскреція) а) ендогенних продуктів метаболізму - сечової кислоти, органічних кислот, сульфатів, б) екзогенних речовин – парааміногіпурової кислоти (ПАГ), лікарських препаратів: пеніциліну, антибіотиків, сульфаніламідів, діуретиків (сечогінних речовин), інш., в) секреція шляхом дифузії аміаку (NH₃) та шляхом активного транспорту - іонів водню (Н⁺ ). Можна визначити кліренс (С секреції) речовин, які секретуються, наприклад ПАГ, лікарських препаратів.

2. Дистальні звивисті канальці та збірні трубочки – тут здійснюється секреція іонів калію (К⁺), водню (Н⁺) в обмін на реабсорбцію іонів натрію, а також секреція аміаку (NH₃) та утворення хлориду амонію (NH₄Cl), що обумовлено участю нирок у регуляції кислотно-основної реакції (КОР) артеріальної крові.