3. Мочеобразование. Процесс фильтрации. Первичная моча. Ее состав. Сравнительная характеристика первичной и конечной мочи.
Процесс мочеобразования протекает в нефронах в две фазы: первая фаза - образование первичной мочи и вторая фаза - образование вторичной, или конечной, мочи.
Первичная моча образуется путем фильтрации в почечных тельцах из крови, протекающей по капиллярам сосудистого клубочка. Через стенку сосудов клубочка и внутренний листок капсулы Шумлянского - Боумена в ее просвет переходит часть воды и других веществ, находящихся в составе крови. По своему химическому составу первичная моча соответствует плазме крови, но лишена белков. Процесс фильтрации первичной мочи в почечных тельцах возможен благодаря высокому кровяному давлению в капиллярах сосудистого клубочка. Резкое снижение кровяного давления ведет к уменьшению выделения мочи. Обычно в почках функционируют не все сосудистые клубочки, а попеременно часть из них. Процесс образования мочи, в результате которого из организма выводятся конечные продукты обмена веществ и обеспечивается гомеостаз. В течение суток мочевыделение происходит непрерывно, но неравномерно: 4 /5 объёма днём и 1 /5 ночью. За сутки в обычных условиях у взрослого человека выделяется от 1,7 до 2 л мочи. В почечных клубочках нефрона происходит фильтрация плазмы крови и образование первичной мочи, а в его выводящих канальцах – обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи воды, глюкозы, аминокислот и других веществ. В результате образуется конечная (вторичная) моча. Реабсорбция осуществляется под действием антидиуретического гормона вазопрессина, образующегося в гипоталамусе и накапливающегося в гипофизе. Конечная моча собирается и выделяется через мочевыделительную систему – почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Мочевыделение увеличивается при обильном поступлении воды в организм и уменьшается при ограничении жидкости, высокой температуре окружающей среды, вызывающей потоотделение. Нарушение мочевыделения проявляется в увеличении (полиурия) или уменьшении (олигурия) количества мочи. Полиурия наблюдается при болезнях эндокринной системы, олигурия – при болезнях сердца и почек, сопровождающихся отёками подкожной клетчатки.
4. Мочеобразование. Процесс реабсорбции. Особенности реабсорбции натрия, калия, глюкозы, мочевины. Гормональная регуляция процесса реабсорбции воды.
Процесс образования мочи, в результате которого из организма выводятся конечные продукты обмена веществ и обеспечивается гомеостаз. В течение суток мочевыделение происходит непрерывно, но неравномерно: 4 /5 объёма днём и 1 /5 ночью. За сутки в обычных условиях у взрослого человека выделяется от 1,7 до 2 л мочи. В почечных клубочках нефрона происходит фильтрация плазмы крови и образование первичной мочи, а в его выводящих канальцах – обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи воды, глюкозы, аминокислот и других веществ. В результате образуется конечная (вторичная) моча. Реабсорбция осуществляется под действием антидиуретического гормона вазопрессина, образующегося в гипоталамусе и накапливающегося в гипофизе. Конечная моча собирается и выделяется через мочевыделительную систему – почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Мочевыделение увеличивается при обильном поступлении воды в организм и уменьшается при ограничении жидкости, высокой температуре окружающей среды, вызывающей потоотделение. Нарушение мочевыделения проявляется в увеличении (полиурия) или уменьшении (олигурия) количества мочи. Полиурия наблюдается при болезнях эндокринной системы, олигурия – при болезнях сердца и почек, сопровождающихся отёками подкожной клетчатки.
Второй этап образования мочи – это обратное всасывание (реабсорбция), протекает в извитых канальцах и петле Гнеле. Первичная моча, проходя по ним, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.
Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.
В целом имеются два механизма перехода веществ через мембраны:
1. Простая и облегченная диффузия по градиенту осмолярности или концентрации.
2. Активный транспорт происходит против градиента концентраций и требует затраты энергии АТФ.
Движущей силой реабсорбции почти всех веществ в канальцах и собирательных трубках служит работа Na+,K+-АТФазы на базолатеральной мембране эпителиоцитов. Создаваемая низкая концентрация натрия в клетках эпителия обеспечивает сочетанный с ним поток ионов и органических веществ из канальцевой жидкости в клетки и кровь. Диффузия используется для реабсорбции ионов натрия, калия, хлора, кальция, магния. Также по градиенту концентрации реабсорбируется СО2 (при реабсорбции карбонат-ионов), мочевина и вода.
Активный транспорт на апикальных мембранах эпителиоцитов представлен, как правило, вторичным активным транспортом. Им реабсорбируются глюкоза, аминокислоты, органические соединения. Первичный активный транспорт существует для ионов натрия на базолатеральной мембране (Na+,К+-АТФаза) и кальция (Са2+-АТФаза в дистальных канальцах).
Основным фактором регуляции реабсорбции воды в дистальных отделах нефрона является гормон вазопрессин, называвшийся ранее антидиуретическим гормоном. Этот гормон образуется в супраоптическом и паравен-трикулярных ядрах гипоталамуса, по аксонам нейронов транспортируется в нейрогипофиз, откуда и поступает в кровь. Влияние вазопрессина на проницаемость эпителия канальцев обусловлено наличием рецепторов к гормону, относящихся к V2-типу, на поверхности базолатеральной мембраны клеток эпителия.Канальцевая реабсорбция воды регулируется и другими гормонами .По механизму действия все гормоны, регулирующие реабсорбцию воды, делятся на шесть групп: • повышающие проницаемость мембран дистальных отделов нефрона для воды (вазопрессин, пролактин, хорионический гонадотропин); • меняющие чувствительность клеточных рецепторов к вазопрессину (паратирин, кальцитонин, кальцитриол, простагландины, альдостерон); • меняющие осмотический градиент интерстиция мозгового слоя почки и, соответственно, пассивный осмотический транспорт воды (паратирин, кальцитриол, тиреоидные гормоны, инсулин, вазопрессин); • меняющие активный транспорт натрия и хлорида, а за счет этого и пассивный транспорт воды (альдостерон, вазопрессин, атриопептид, прогестерон, глюкагон, кальцитонин, простагландины); • повышающие осмотическое давление канальцевой мочи за счет нере-абсорбированных осмотически активных веществ, например глюкозы (контринсулярные гормоны); • меняющие кровоток по прямым сосудам мозгового вещества и, тем самым, накопление или «вымывание» осмотически активных веществ из интерстиция (ангиотензин-П, кинины, простагландины, паратирин, вазопрессин, атриопептид).
Неса́харный диабе́т (неса́харное мочеизнуре́ние; синдро́м неса́харного диабе́та; лат. diabetes insipidus) — редкое заболевание (примерно 3 на 100 000)[1], связанное с нарушением функции гипоталамуса, либо гипофиза, которое характеризуется полиурией (выделение 6—15 литров мочи в сутки) и полидипсией (жажда).Нейросекреторные клетки гипоталамуса регулируют выработку окситоцина и вазопрессина. Последний отвечает за регуляцию реабсорбции воды в дистальных отделах нефронов почек. Эти гормоны накапливаются в задней доле гипофиза (нейрогипофиз), откуда по мере надобности выделяются в кровь. При недостаточности в крови вазопрессина происходит нарушение всасывания воды. Следствием этого является полиурия (обильное мочеиспускание), которая также является симптомом и сахарного диабета. Диагностика не вызывает затруднений (жалобы и клиника налицо). При дифференциальной диагностике синдрома несахарного диабета важно:
определить источник нарушения — головной мозг (центральный несахарный диабет) или почки (первичная тубулопатия) — от этого зависит дальнейшая лечебная тактика;
провести диагностическую пробу с сухоядением — исключить инсипидарный синдром.