Спр. материал / ВЫДЕЛЕНИЕ / 08.РЕГУЛЯЦИЯ МОЧЕОБРАЗОВАТЕЛЫЮЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК

РЕГУЛЯЦИЯ МОЧЕОБРАЗОВАТЕЛЫЮЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК

А. Механизмы. Процесс образования мочи регулируется нервным, гуморальным и мио-генным механизмами, главным из которых для почек является гормональный, что осу­ществляется с помощью АДГ, натрийурети-ческого гормона, кальцитонина, глюкагона, альдостерона, катехоламинов. Афферентная иннервация почек осуществляется из сегмен­тов Thi_X—li спинного мозга. Импульсаиия по афферентным волокнам поступает от меха-норецепторов, возбуждающихся под влияни­ем артериального и почечного давлений, а также от хеморецепторов, возбуждающихся при изменении химических констант (чаще при ишемии почки). Кроме того, рефлектор­ные влияния на деятельность почек реализу­ются также с аортальной, синокаротидной, предсердных рефлексогенных зон. Эффе­рентная иннервация обеспечивается симпати­ческими волокнами, богато иннервирующи-ми все канальцы и сосуды почек. Тела пре-ганглионарных симпатических нейронов на­ходятся в сегментах Th_v — L_m (согласно дру­гим данным, Th_x — L_n) спинного мозга. Парасимпатическая иннервация почек осу­ществляется волокнами блуждающего нерва. Особо важное значение для мочеобразова-тельной функции почек имеет миогенный механизм регуляции почечного кровотока.

Б. Регуляция фильтрации. Объем фильтра­ции пропорционален фильтрационному дав­лению (ФД). Следует подчеркнуть, что гидростатическое давление крови в капилля­рах клубочка, преимущественно определяю­щее величину фильтрационного давления, мало зависит от системного артериального давления (АД) благодаря миогенному меха­низму регуляции почечного кровотока. Роль этого механизма заключается в стабилизации объема первичной мочи при колебаниях АД. Колебания АД в пределах 80—180 мм рт.ст. практически не сопровождаются изменением объема первичной мочи. Этот механизм регу­лирует кровоток и в других органах и тканях организма, но в почке он выражен особенно ярко. Таким образом, миогенный механизм ре-

гуляции почечного кровотока обеспечивает по­стоянство скорости клубочковой фильтра­ции. Если же системное АД становится выше 180 мм рт.ст., то объем фильтрации возраста­ет, так как при этом увеличивается давление крови в клубочковых капиллярах, что ведет к росту фильтрационного давления. Уменьше­ние системного артериального давления ниже 80 мм рт.ст. ведет к снижению фильт­рационного давления и объема фильтрации. При острой сердечно-сосудистой недостаточ­ности образование мочи нередко прекраща­ется (анурия).

Объем фильтрации регулируется также на-трийуретическим гормоном, который расши­ряет сосуды, повышает кровоток в почках и увеличивает проницаемость сосудов, что ведет к увеличению фильтрации. Адреналин оказывает двоякое влияние на объем фильт­рации. Высокие его концентрации уменьша­ют фильтрацию и снижают мочеобразование вплоть до анурии. Низкие концентрации ад­реналина, напротив, увеличивают фильтра­цию и диурез.

Объясняют это тем, что высокие концент­рации адреналина активируют а-адреноре-цепторы приносящей артериолы, что ведет к сужению ее и уменьшению кровотока через почку. Низкие концентрации адреналина ак­тивируют а-рецепторы выносящей артерио­лы, что ведет к сужению ее и повышению фильтрационного давления. Однако наибо­лее вероятной причиной разнонаправленного влияния различных доз адреналина на сосу­ды почек является неодинаковая чувстви­тельность а- и р-адренорецепторов к адрена­лину (см. раздел 13.9.2).

Возбуждение симпатической нервной систе­мы уменьшает фильтрацию вследствие спаз­ма сосудов почечных клубочков.

В. Регуляция канальцевой секреции нерв­ной системой изучена недостаточно. О гор­мональной регуляции секреции в канальцах почки известно, что усиливают секрецию органических веществ в проксимальных ка­нальцах соматотропин, йодсодержащие гор­моны щитовидной железы и андрогены. Альдостерон, увеличивая реабсорбцию на­трия, одновременно стимулирует процесс секреции в канальцах нефрона ионов К⁺ и Н⁺. Увеличивают секрецию К⁺ и выведение его из организма и плазмакинины. Усиление импульсации в парасимпатических нервах ведет к увеличению секреции органических кислот. Функция почек, как и всех других органов, регулируется также и с помощью корковых влияний по механизму условных рефлексов.

Г. Регуляция реабсорбции в канальцах.

1. Нервная регуляция. Возбуждение симпа­тических нервов ведет к увеличению реаб­сорбции Na⁺, глюкозы, фосфатов, а значит, и воды независимо от того, сопровождается это гемодинамическими изменениями или нет. Симпатический эффект реализуется с помо­щью (З-адренорецепторов клеточных мембран канальцев и вторичного посредника — цАМФ. Реабсорбцию Na⁺ увеличивают также адреналин, окситоцин. Блуждающие нервы увеличивают реабсорбцию Na⁺ и глюкозы. Высшие отделы ЦНС, в частности кора боль­шого мозга, реализуют свои влияния на мо-чеобразовательную функцию почек главным образом посредством гормонов. Денервиро-ванная или пересаженная (на шею) почка продолжает нормально выделять мочу и аде­кватно реагировать на водные, солевые на­грузки организма и его эмоциональные реак­ции.

2. Гормональная регуляция осуществляется несколькими гормонами — это главный меха­низм регуляции мочеобразовательной функ­ции почки.

Количество реабсорбируемой воды сильно зависит от антидиуретического гормона (АДГ), который вырабатывается в передней гипоталамической области в основном (⁵/б) в супраоптическом и частично ('/б) в паравент-рикулярном ядрах. Местом приложения АДГ являются конечные отделы дистальных изви­тых канальцев (половина их общей длины) и собирательные трубки. Проницаемость эпи­телия этих отделов нефрона значительно ниже, чем проксимального извитого каналь­ца. Поэтому электролиты здесь могут транс­портироваться только первично-активно, а количество реабсорбируемой воды определя­ется состоянием проницаемости этого отдела нефрона. При уменьшении воды в организме АДГ вырабатывается в большем количестве, воды с мочой выводится меньше. Это осу­ществляется следующим образом.

АДГ посредством G-белка и гуанилового нуклеотида активирует аденилатциклазу и образование цАМФ, который обеспечивает образование здесь каналов, высокопроницае­мых для воды, — аквапорионов. Кроме того, аденилатциклаза — цАМФ обу­словливают активацию и выход из клеток ги-алуронидазы. Последняя вызывает расщепле­ние гликозаминогликанов основного меж­клеточного вещества стенок канальцев и уве­личение их проницаемости. Вследствие уве­личения проницаемости дистальных извитых канальцев и собирательных трубок возраста­ет реабсорбция воды — переход ее в интерс-

тиций мозгового вещества почки, где, как было рассмотрено выше, высокое осмотичес­кое давление. Вода идет согласно закону ос­моса. При достаточном содержании АДГ мочи выделяется мало — антидиурез. При от­сутствии АДГ дистальные отделы нефрона почти непроницаемы для воды, и поэтому в них сохраняется лишь незначительная (по сравнению с нормальным уровнем) реаб­сорбция воды. При этом моча гипотонична, а скорость ее выделения увеличена (водный диурез) до 15 л/сут (при максимальном анти­диурезе — около 0,4 л/сут). Это так называе­мая факультативная реабсорбция воды (около 8 %). Облигатная реабсорбция воды сохраняется даже при отсутствии АДГ и со­ставляет около 91 % от объема первичной мочи, около 1 % выделяется в виде конечной мочи. Обязательная реабсорбция осущест­вляется в основном в проксимальных изви­тых канальцах, частично в петле нефрона и начальных отделах дистальных извитых ка­нальцев.

При действии АДГ увеличивается прони­цаемость собирательных трубок не только для воды, но и для мочевины. Поэтому с уве­личением выхода воды в мозговой слой почки увеличивается также выход и мочеви­ны в интерстиций. Физиологическое значе­ние перехода мочевины заключается в том, что в интерстиций не нарушается высокая осмолярность, необходимая для формирова­ния конечной мочи, а в собирательных труб­ках практически никогда не возрастает кон­центрация мочевины, что, согласно закону осмоса могло бы препятствовать реабсорб­ции воды, формированию конечной мочи и чрезмерной потере мочевины. Осмотическое давление конечной мочи определяется в итоге осмотическим давлением в мозговом слое почек, которое весьма стабильно, и про­ницаемостью собирательных трубок, которая регулируется АДГ. Таким образом, любые из­менения секреции АДГ изменяют объем диу­реза. Например, при погружении в воду мо-чеобразование ускоряется вследствие увели­чения циркулирующей крови во внутренних органах, в том числе в почках, и уменьшения секреции АДГ. При болевых воздействиях выброс АДГ возрастает, в результате чего мо-чеобразование тормозится.

Мочеобразовательную функцию почек ре­гулируют также гормоны коры надпочечни­ков — минералокортикоиды и глюкокорти-коиды. Считают, что минералокортикоидом у человека является только альдостерон, его секрецию усиливает адренокортикотропный гормон (АКТГ) и адреногломерулотропин.

вырабатываемый в гипоталамусе. Действие альдостерона на процессы выделения в поч­ках проявляется через 30—60 мин после однократного введения гормона. Под дейст­вием этого гормона в клетках канальцевого эпителия увеличиваются синтез Na/K-АТФа-зы, проницаемость мембран для Na⁺ и К⁺, освобождается энергия, за счет которой уве­личиваются реабсорбция Na⁺, а также секре­ция К⁺ и Н⁺ в канальцах различных отделов нефрона. При этом по обе стороны стенки дистальных отделов канальца создается раз­ность потенциалов (внутри канальца заряд отрицательный относительно интерстиция). Эта разность потенциалов способна играть роль движущей силы для перехода катионов в просвет канальца. Таким путем может осу­ществляться секреция К⁺ в дистальных отде­лах. Выделение К⁺ находится в конкурентных взаимоотношениях с экскрецией Н⁺. С уве­личением реабсорбции Na⁺ под влиянием альдостерона увеличивается реабсорбция СГ и воды, но реабсорбция воды в данном слу­чае также может не изменять осмотическое давление ни в конечной моче, ни в интерсти-ции мозгового слоя почки, поскольку вода идет за Na⁺ и СГ обычно в пропорциональ­ных количествах. Исключение составляет восходящее колено петли нефрона, которое непроницаемо для воды. Кроме того, в тол­стой части восходящего колена петли нефро­на реабсорбция Na⁺ активируется АДГ, каль-цитонином, глюкагоном, а угнетается про-стагландинами Е; последние тормозят реаб-сорбцию Na⁺ и в дистальных извитых каналь­цах.

Натрийуретический гормон (атриопептид), вырабатываемый в предсердиях (больше в правом), частично в желудочках, увеличивает выведение Na⁺ и СГ почками вследствие снижения реабсорбции натрия в дистальных отделах нефрона. Стимулируют выработку атриопептида: 1) повышение давления в предсердиях, что наблюдается при увеличе­нии объема циркулирующей крови; 2) по­вышение объема внеклеточной жидкости в организме; 3) повышение концентрации на­трия и АДГ в крови. При этом сначала тор­мозится выработка ренина, в результате чего угнетается секреция альдостерона, что в свою очередь и ведет к снижению реабсорбции Na⁺ в 90 раз и СГ в 50 раз. Выведение Na⁺ и СГ увеличивается, а значит, возрастает и вы­деление воды почками. Предсердный на-трийуретический гормон увеличивает моче-образование также посредством увеличения фильтрации в почечных клубочках, так как он вызывает расширение сосудов, в том

числе и сосудов почек. Мочегонное действие атриопептида оказалось примерно в 100 раз больше такового фуросемида.

Плазмакинины также увеличивают выведе­ние натрия, а вместе с ним и воды вследствие уменьшения реабсорбции Na. Натрийурети­ческий фактор (полипептид, содержащий 20 аминокислот), вырабатываемый нейронами задней гипоталамической области, ограничи­вает реабсорбцию натрия в проксимальных канальцах нефрона. Полагают, что этот фак­тор играет важную роль в регуляции натрийу-реза. Паратгормон увеличивает реабсорбцию Са²⁺ и Mg²⁺ и снижает реабсорбцию фосфора. Кальцитонин оказывает противоположное действие — выводит Са²⁺ из организма и ак­тивирует реабсорбцию фосфора. Глюкагон увеличивает реабсорбцию Na⁺ в восходящем колене петли нефрона.

Брадикинин оказывает двоякое влияние на мочеобразование: 1) вызывает усиление сек­реции АДГ, что уменьшает диурез; 2) расши­ряет сосуды, что может вызвать увеличение диуреза.

РОЛЬ ПОЧЕК В ПОДДЕРЖАНИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОРГАНИЗМА

Почки играют важную роль в регуляции ос­мотического давления, объема жидкости в организме, стабилизации АД, ионного соста­ва и кислотно-основного состояния внутрен­ней среды организма.