17. Механизмы образования мочи. Возрастные изменения скорости клубочковой фильтрации у людей старше 40 лет. Особенности кровоснабжения почек. Изменения кровоснабжения почек у людей старше 40 лет.

Механизм мочеобразования

Моча образуется путём фильтрации крови почками и является сложным продуктом деятельности нефронов. Вся кровь, содержащаяся в организме (5-6 литров) проходит через почки за 5 минут, а в течение суток через них протекает 1000-1500 л. крови. Такой обильный кровоток позволяет за короткое  время удалить все вредные для организма вещества.

Процесс образования мочи в нефронах состоит из 3-х этапов:

фильтрация, реабсорбция (обратное всасывание) и канальцевая секреция.

I.   Фильтрация осуществляется в мальпигиевом тельце нефрона и возможна из-за высокого гидростатического давления в капиллярах клубочков, которое создаётся благодаря тому, что диаметр приносящей артериолы больше, чем выносящей. Это давление заставляет профильтровываться из кровеносных капилляров клубочка в просвет окружающей их капсулы Боумена-Шумлянского жидкую часть крови – воду с растворёнными в ней органическими и неорганическими веществами (глюкоза, минеральные соли и др.). При этом профильтроваться могут вещества только с низкой молекулярной массой. Вещества же с большой молекулярной массой (белки, форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) не могут пройти через стенку капилляра из-за своих крупных размеров. Образовавшаяся в результате фильтрации жидкость называется первичной мочой и по химическому составу сходна с плазмой крови. В течение суток образуется 150-180 литров первичной мочи.

II.   Реабсорбция (обратное всасывание) осуществляется в извитых и прямых канальцах нефрона, куда поступает первичная моча. Эти канальцы оплетены густой сетью кровеносных сосудов, благодаря чему из почечных  канальцев обратно в кровяное русло всасываются  все те компоненты первичной мочи, которые ещё нужны организму – вода, глюкоза, многие соли, аминокислоты и другие ценные компоненты. Всего реабсорбируется  98% первичной мочи, при этом происходит её концентрация. В результате за сутки из 180 литров первичной мочи образуется 1,5-2 литра конечной (вторичной) мочи, которая по своему составу резко отличается от первичной.

III.  Канальцевая секреция это конечный этап мочеобразования. Он заключается в том, что клетки почечных канальцев при участии специальных ферментов осуществляют активный перенос из кровеносных капилляров в просвет канальцев ядовитых продуктов обмена веществ: мочевину, мочевую кислоту, креатин, креатинин и другие.

Возрастные изменения скорости клубочковой фильтрации у людей страших 40 лет

С увеличением возраста величина клубочковой фильтрации постепенно снижается (примерно на 1% в год после 40 лет).

У лиц старше 40 лет число нефронов обычно снижается на 10% каждые 10 лет, следовательно, количество нефронов у многих людей в 80-летнем возрасте уменьшится на 40% по сравнению с 40-летними. Такая потеря не является угрозой для жизни, поскольку приспособительные изменения в оставшихся нефронах позволяют им выделять необходимое количество воды, электролитов и метаболитов.

Клубочковая фильтрация (КФ) представляет собой ультрафильтрацию воды и низкомолекулярных компонентов плазмы через клубочковый фильтр. В клинической практике оценивается скорость процесса, т. е. клубочковая фильтрация в единицу времени. В норме скорость клубочковой фильтрации составляет 100-120 мл/мин, т. е. приблизительно 20% от величины почечного плазмотока ежеминутно подвергается процессу ультрафильтрации в почечных клубочках.

Фильтрация в клубочках - процесс пассивный. Он происходит под влиянием гидростатического давления, создаваемого работой сердца. Во время ультрафильтрации из капилляра в капсулу клубочка переходит жидкая часть плазмы крови с растворенными в ней низкомолекулярными веществами, а в просвете капилляра остаются белки и крупномолекулярные компоненты.

Скорость клубочковой фильтрации определяется следующими факторами:

1. коэффициентом ультрафильтрации, который зависит от проницаемости капилляров и общей фильтрующей поверхности капилляров;

2. гидростатическим давлением в почечных капиллярах, которое в значительной степени определяется величиной системного АД;

3. величиной коллоидно-осмотического (онкотического) давления, которое создается белками плазмы, не проникающими через почечный фильтр, и которое противодействует процессу фильтрации.

Процессу КФ, так же как и почечному кровотоку, свойствен феномен ауторегуляции, т. е. способность сохранять постоянство фильтрации при колебаниях системного АД в пределах от 90 до 190 мм рт. ст. Способность к ауторегуляции клубочковой фильтрации обеспечивает постоянство процесса мочеобразования.

Снижение мочеотделения выявляется при уменьшении системного АД низке 90 мм рт. ст. Анурия вследствие снижения фильтрации развивается лишь при падении систолического АД низке 50 мм рт. ст.

В физиологических условиях величина клубочковой фильтрации изменяется в зависимости от психического и физического состояния обследуемого, состава пищи, степени гидратации, времени суток и т. д. Однако колебания показателя происходят в нормальных или близких к норме пределах. С увеличением возраста величина клубочковой фильтрации постепенно снижается (примерно на 1% в год после 40 лет).

Особенности кровоснабжения почек

Почки имеют наиболее интенсивный местный кровоток - за 1 мин 20-25 % всего минутного объема крови (1200-1300 мл).

Кровоснабжение почек осуществляется почечной артерией - короткий широкий сосуд. Отходящий непосредственно от брюшной аорты, таким образом, в мелких артериях и капиллярах довольно высокое кровяное давление.

Двойная капиллярная сеть.

Первичная образует почечный клубочек. При этом приносящая артериола имеет больший диаметр, чем выносящая. Капиллярная сеть собирается опять в артериолу.

Вторичная - образуется вокруг почечных канальцев - впадает в венозные сосуды.

Кровоснабжение коркового и мозгового вещества происходит неодинаково: 90 % - кора почек, т. к. сосуды мозгового вещества имеют меньший диаметр и обладают высоким периферическим сопротивлением.

Большая способность к саморегуляции. При колебании АД от 80 до 180 мм рт ст - почечный кровоток не меняется, т. к. в почках выражена миогенная ауторегуляция, т. е. сосуды почек реагируют уменьшением просвета сосудов на повышение давления в них и наоборот. При резком повышении давления в почечных артериях происходит уменьшение просвета почечных сосудов - приносящих артериол - и кровоток в нефроне не изменяется. Кроме того, как один из компенсаторных механизмов - перераспределение крови между корковым и мозговым веществом. Но в ткани почек в ответ на сужение сосудов возможна гипоксия, увеличение выброса ренина, что приводит к развитию почечной гипертонии.

Возрастные изменения кровоснабжения почек у людей страших 40 лет

Почки в процессе старения подвергаются изме­нениям в соответствии со сдвигами в системе кровообращения.

Вследствие склеротических изменений в сосудах, значительные зоны почек в старости оказываются ишеминизированными, и у 80-летне­го человека от 30 до 40% нефронов склерозированы.

У стариков объем гломеруллярной фильтрации, плазменный почечный кровоток, концентрационная способность почек снижаются почти до 50%. На­пример,

уменьшение эффективного почечного кровотока после 40 лет выражается следующим образом:

эффективный почечный крово­ток =840- 6,44 • число лет;

уменьшение клубочковой фильтрации после 40 лет:

клубочковая фильтрация =153,2-0,96-число лет.

Однако, порог плазменной концентрации глюкозы для экскреции в почках может даже повышаться, так что у пожилых с диабетом глюкозурия может быть недостаточно выражена. Лекарственные вещества, кото­рые у молодых экскретируются с мочой, могут накапливаться в организме стариков из-за недостаточности экскреторной функции почек.    Из    185    продуктов    метаболизма,    определяемых    в    моче человека, не менее 60 изменяют концентрацию при старении.

Мно­гие старики страдают от никтурии (выделение ночью большой части суточного количества мочи), что соотносится с вышеотмеченной недостаточностью концентрационной способности почек.

Уменьшение способности почек концентрировать мочу связано с тем, что склерозирование артерий и сосудов клубочков в корковом слое почек сопровождается усилением кровотока в мозговом слое, в прямых артериолах и образуемой ими сети капилляров.

Нарастание кровотока в мозговом веществе почек усиливает вымывание осмо­тически активных веществ из интерстициального пространства моз­гового вещества, снижая реабсорбцию воды и эффективность противоточно-поворотной системы.

Уменьшение способности почек задерживать воду в организме компенсируется усиливающейся сек­рецией АДГ гипоталамо-гипофизарной системой.

Повышенная сек­реция АДГ связана с возрастающей чувствительностью осморецепторов к осмотически активным веществам в крови и тканевой жид­кости у человека после 50 лет.

Благодаря указанным компенсатор­ным механизмам, внутрисосудистый и внеклеточный объемы жид­костей  организма и их состав у пожилых изменены  мало.

18. Совместимость развитие двигательной и психической активности ребенка первого полугодия жизни. Совместное развитие двигательной и психической активности ребенка второго полугодия жизни. Одновременное становления первой и второй сигнальных систем ребенка до 3х лет.

Физиологи Н.А. Бернштейн и Г. Шеперд считают, что «двигательная активность -кинетический фактор, который во многом определяет развитие организма и нервной системы наряду с генетическим фактором и влиянием сенсорной разномодальной информации. Полноценное физическое развитие, формирование правильной осанки, двигательных качеств, оптимального двигательного стереотипа через развивающее движение неразрывно связано с гармоничной последовательной организацией нервной системы, ее чувствительных и двигательных центров, анализаторов» Таким образом, по мнению ученых, программа дошкольного образования «Физическое развитие и здоровье» в одинаковой степени должна быть нацелена и на телесное (физическое), и на нервно-психическое развитие ребенка.

В.А.Шишкина отмечает чрезвычайно важную роль движений для развития психики и интеллекта. «От работающих мышц импульсы постоянно поступают в мозг, стимулируя центральную нервную систему и тем самым, способствуя ее развитию. Чем более тонкие движения приходится осуществлять ребенку и чем более высокого уровня координации движений достигает он, тем успешнее идет процесс его психического развития. Двигательная активность ребенка не только способствует развитию мышечной силы как таковой, но и увеличивает энергетические резервы организма» Учеными установлена прямая зависимость между уровнем двигательной активности и их словарным запасом, развитием речи, мышлением. Они отмечают, что под действием физических упражнений, двигательной активности в организме возрастает синтез биологически активных соединений, которые улучшают сон, благоприятно влияют на настроение детей, повышают их умственную и физическую работоспособность. «В состоянии пониженной двигательной активности снижается обмен веществ и объем информации, поступающей в мозг из мышечных рецепторов. Это ухудшает обменные процессы в тканях мозга, что приводит к нарушениям его регулирующей функции. Снижение потоков импульсов от работающих мышц приводит к нарушению работы всех внутренних органов, в первую очередь сердца, отражается на проявлениях психических функций, обменных процессах на уровне клеток

Говоря о двигательной активности как основы жизнеобеспечения детского организма, Э.Я. Степаненкова указывает, что именно она оказывает воздействие на рост и развитие нервно-психического состояния, функциональные возможности и работоспособность ребенка. «Во время мышечной работы активизируется не только исполнительный (нервно-мышечный) аппарат, но и механизм моторно-висцеральных рефлексов (т.е. рефлексов с мышц на внутренние органы) работы внутренних органов, нервная и гуморальная регуляция (координация физиологических и биохимических процессов в организме). Поэтому снижение двигательной активности ухудшает состояние организма в целом: страдают и нервно-мышечная система, и функции внутренних органов».

Т.И.Осокина и Е.А.Тимофеева также отмечают в своих исследованиях, что в процессе мышечной деятельности совершенствуется работа сердца: оно становится сильнее, увеличивается его объем. Даже больное сердце, отмечают они, под влиянием физических упражнений значительно укрепляется.

«Кровь очищается от углекислоты и насыщается кислородом в легких. Чем больше чистого воздуха смогут вместить легкие, тем больше кислорода понесет тканям кровь. Выполняя физические упражнения, дети дышат гораздо глубже, чем в спокойном состоянии, вследствие чего возрастет подвижность грудной клетки, емкость легких».

Авторы отмечают, что особенно активизируют процессы газообмена физические упражнения на свежем воздухе. Ребенок, находясь систематически длительное время на воздухе, закаляется, в результате чего повышается сопротивляемость детского организма инфекционным заболеваниям Таким образом, обобщая все вышесказанное, можно отметить двигательную активность как биологическую потребность организма, от степени удовлетворения которой зависит здоровье детей, их физическое и общее развитие. « Движения, физические упражнения обеспечат эффективное решение задач физического воспитания, если они будут выступать в форме целостного двигательного режима, отвечающего возрастным и индивидуальным особенностям двигательной активности каждого из детей».

Одновременное развитие 1 и 2 сигнальных систем у ребенка до 3 лет

В первой сигнальной системе все формы поведения базируются на непосредственном восприятии действительности и реакции в ответ на непосредственные (натуральные) раздражители. Человек воспринимает внешний мир на основе деятельности первой сигнальной системы. Следовательно, общими для животных и человека являются анализ и синтез конкретных сигналов, предметов и явлений внешнего мира, составляющих первую сигнальную систему.

Вторая сигнальная система действительности, специфическим раздражителем которой является слово с заложенным в него смыслом, слово, которое обозначает предметы и явления окружающего мира. Под второй сигнальной системой действительности И.П.Павлов понимал нервные процессы, возникающие в полушариях большого мозга в результате восприятия сигналов окружающего мира в виде речевых обозначений предметов и явлений природы и общества. Слово воспринимается человеком как услышанное (слуховой анализатор), как написанное (зрительный анализатор) или как произнесенное (двигательный анализатор). Во всех случаях данные раздражители объединяются смыслом слова. Слова приобретают смысл в результате возникновения прочной связи в коре полушарий большого мозга между центрами возбуждения, возникающими под действием конкретных объектов окружающего мира, и центрами возбуждения, возникающими при произнесении вслух, обозначающих конкретные предметы или действия. В результате образования таких связей слова могут заменить конкретный раздражитель окружающей среды и сделаться его символом.

В каждом поведенческом акте человека обнаруживается участие трех видов межнейронных связей: 1) безусловно-рефлекторных; 2) временных связей первой сигнальной системы; 3) временных связей второй сигнальной системы. Анализ физиологических механизмов поведения человека показывает, что оно является результатом совместной деятельности обеих сигнальных систем, подкорковых и стволовых образований мозга.

Вторая сигнальная система как высший регулятор человеческого поведения преобладает над первой и в некоторой мере подавляет ее. Вместе с тем первая сигнальная система в известной степени определяет деятельность второй.

1. Формирование в коре большого мозга временных связей первой сигнальной системы у ребенка, родившегося в срок, начинается уже через несколько дней после рождения. В 7-10 - дневном возрасте могут быть выработаны первые условные рефлексы. При переводе ребенка на кормление грудью появляются сосательные движения губ еще до того, как сосок вложен в рот. К концу первого месяца могут быть выработаны условные рефлексы на звуковые, а на втором месяце - на световые сигналы.Скорость образования условных рефлексов быстро возрастает в течение первых месяцев жизни. Так, в возрасте 1 месяц необходимо произвести много сочетаний условного и безусловного раздражений для выработки условного рефлекса; в 2-4 месяца для этого достаточно нескольких сочетаний. Условное торможение вырабатывается у ребенка позже - на 2-4 месяце; при этом разные формы торможения появляются неодинаково быстро. Раньше возникает дифференцировочное торможение, позднее - запаздывательное. По мере развития ребенка различные виды условного торможения вырабатываются все быстрее.

2. Первые признаки развития второй сигнальной системы появляются у ребенка во второй половине первого года жизни.Возникновение речевой сигнализации внесло новый принцип в деятельность больших полушарий. Речь, по определению И.П.Павлова, стала орудием высшей ориентировки человека в окружающем мире и в себе самом.Человек обозначает словами все то, что он воспринимает при помощи рецепторов. Слово как "сигнал сигналов" позволяет отвлечься от конкретных предметов и явлений, являясь основой развития отвлеченного человеческого мышления.