Черновики лекций Седовой Д.Г.

Слайд 1 Физиология системы выделения

В процессе метаболизма образуется значительное количество продуктов обмена, которые вредны для организма и требуют удаления. Эти конечные продукты представляют отходы обмена веществ и их называют экскретами, органы, их выводящие – экскреторные, а процесс их выделения – экскрецией. Процесс выделения поддерживает гомеостаз - постоянство внутренней среды организма, что необходимо для существования клеток и тканей. Если без пищи человек может прожить 50-60 дней, то при остром нарушении экскреции – всего 4-5 дней.

Слайд 2

Т.о. выделение - это часть обмена веществ, которая служит для удаления из организма конечных и промежуточных продуктов метаболизма, чужеродных и излишних веществ, для обеспечения оптимального состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности.

Слайд 3

Экскреторную функцию в той или иной степени выполняет любая железа с выводными протоками, ибо в ее секрет из крови, лимфы, тканевой жидкости поступают вещества, подлежащие выделению. К органам выделения относят легкие, кожу с потовыми и жировыми железами, желудочно-кишечный тракт (слюнные железы, печень, желудочные, кишечные железы), молочные железы.

Слайд 4

Легкие удаляют из организма углекислый газ, пары воды (от 400 мл-1 л), некоторые летучие вещества: пары эфира, ацетона, аммиака, алкоголя. Слюнные железы, железы желудка и кишечника способны выделять тяжелые металлы, лекарственные вещества (салицилаты), чужеродные органические соединения. В желудочно-кишечном тракте в большой степени экскреторную функцию выполняет печень, выделяя соли, желчные кислоты, пигменты, лекарства. Кожа. Выделительная функция кожи обеспечивается деятельностью потовых и сальных желез. В среднем у человека за сутки выделяется от 300-1000 мл пота. С потом из организма выводится в покое до 1/3 общего количества экскретируемой воды, 5-10% всей мочевины, мочевая кислота, креатинин, хлориды, натрий, калий, кальций, органические вещества, липиды, микроэлементы. Но главным экскреторным органом являются почки, которые не могут быть заменены никаким другим экскреторным органом.

Слайд 5

Почки выводят из организма основное количество экскретов, удаляя самые различные продукты обмена, а также чужеродные вещества, поступающие в организм из внешней среды. Все эти экскреты удаляются с мочой, которая образуется в результате деятельности почек. Т.о., основная функция почек образование мочи.

Слайд 6

Почки выполняют и другие важные функции:

1. Поддерживают постоянство осмотического давления во внутренней среде организма; стабильность концентрации ионов Nа, Cl, К, Р, Са и др.;

2. Обеспечивают постоянство кислотно-щелочного равновесия (рН крови);

3. Регулируют водный баланс (волюморегуляция); при увеличении содержания воды в организме почки выделяют гипотоническую мочу; при уменьшении воды (дегидратация) - выделяется гиперосмотическая моча.

4. Инкреторная функция - синтез и выделение факторов гуморальной регуляции.

А) Гормон ренин - вырабатывается клетками юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) - в ответ на ишемию почек или снижение системного давления. В результате - активация ангиотензиногена, перевод его сначала в ангиотензин 1, а затем в ангиотензин 2. Ангиотензин 2 - повышает сосудистый тонус, повышает кровяное давление, регулирует выделение альдостерона корковым веществом надпочечников, стимулирует реабсорбцию Na+ в почечных канальцах.

Б) Урокиназа - активатор фибринолитической системы.

В) Брадикинин - тканевой гормон - расширяет просвет сосудов и повышает их проницаемость.

Г) Простагландины - регулируют состояние сосудов, участвуют в поддержке кровяного давления.

Д) Эритропоэтины - стимулируют эритропоэз при снижении РО₂ или количества эритроцитов.

Е) Почки в состоянии захватывать из крови прогормон D3 - в почках он активируется и попадает снова в кровь - это вещество регулирует обмен Ca в организме.

Ж) Фактор активации тромбоцитов.

5. Участие в регуляции всех видов обмена веществ.

А) Например: регуляция белкового обмена - в почечных канальцах реабсорбируются все отфильтровавшиеся белки. В клетках почечных канальцев происходит протеолиз белков - для организма сохраняются аминокислоты.

Б) Регуляция обмена углеводов - процессы глюконеогенеза из промежуточных продуктов белкового обмена.

В) Регуляция липидного обмена - в почках много жирных кислот, которые являются источником энергии, кроме того, некоторые жирные кислоты включаются в фосфолипиды и сохраняются для организма.

Слайд 7

Таким образом, функции почек многообразны, но основной функцией почек, является образование и выделение мочи.

Слайд 8

Образование мочи в почках обеспечивается соответствующими структурами, которые вам хорошо знакомы из курса анатомии и гистологии.

Слайд 9

Основной морфологической и функциональной единицей почек служит нефрон. Функциональной он является потому, что способен осуществить все процессы мочеобразования. В каждой почке человека содержится около 1 млн. нефронов.

Слайд 10

С гистологической точки зрения выделяют следующие компоненты нефрона: мальпигиево тельце (почечный клубочек), находящееся в капсуле Шумлянского-Боумена, и систему канальцев.

Слайд 11

Среди канальцев выделяют проксимальные извитые канальцы, петлю Генле, дистальные извитые канальцы, прямые канальцы, которые приносят мочу в собирательные трубки – общие для многих нефронов. Последние открываются в чашечки почек.

Слайд 12

Итак, нефрон начинается с небольшой капсулы, имеющей форму двустенной чаши – капсулы Шумлянского-Боумена, внутри которой находится клубочек капилляров. Между стенками капсулы имеется полость, от которой начинается просвет канальца, т. е. полость капсулы непосредственно переходит в полость канальцев.

Слайд 13

В сосудистом пучке выделяют капиллярные стенки с гломерулярной базальной мембраной, имеющей 4 типа клеток (эндотелиальные, эпителиальные и 2 популяции мезангиальных). А также образование, связывающее и поддерживающее сосудистый пучок - мезангий.

Стенки капилляров представляют клубочковый фильтр. Электронная микроскопия позволила уточнить тонкое строение структур, отделяющих кровь от полости капсулы и доказать, что фильтрация жидкости из крови в просвет капсулы осуществляется через 3 слоя полупроницаемой мембраны.

Слайд 14

Первый слой представлен эндотелием капилляров мальпигиевого клубочка. Капилляры фенестрированные. В слое эндотелия обнаружено множество пор диаметром = 100 нм. На поверхности. Обращенной внутрь капилляра, обнаружен сиалопротеин- подокаликсин, который с гепарансульфатпротеогликаном обеспечиваетотрицательный заряд поверхности эндотелия. В эндотелиальных клетках имеется большое количество пиноцитозных пузырьков (везикуляция).

Второй слой – гломерулярная базальная мембрана, которая состоит из очень густой сети ретикулярных волокон, промежутки которых заполнены аморфным веществом соединительной ткани. В этой мембране имеются поры диаметром = 50А. Все слои гломерулярной базальной мембраны имеют мелкозернистую или ячеистую структуру, которую пронизывают фибриллы.

Третий слой полупроницаемой мембраны состоит из эпителиальных клеток внутреннего листка капсулы Шумлянского -Боумена (подоцитов).

Слайд 15

Эти клетки имеют отростки-«ножки», которые упираются в базальную мембрану. Каждый подоцит имеет более 1000 таких ножек. Между подоцитами, их ножками и базилярной мембраной находятся субподоцитальные пространства. Расстояние между отдельными ножками составляет 50-100 нм. Сравнение пор отдельных слоев полупроницаемой мембраны показывает, что проницаемость – проходимость клубочковой мембраны определяется размерами пор базилярного слоя, размеры пор здесь 4-5 нм. Через барьер между кровью и полостью капсулы могут проникать частицы, размер которых не превышает этой величины. Установлено, что наибольший молекулярный вес частиц, проходящих через клубочковый фильтр не больше 65-70 тыс., молекулы размерами не больше 5-6 нм. Поэтому через эти поры могут проходить некоторые фракции белков, альбуминов, имеющих размеры меньше 75 тыс., некоторые фракции альбуминов подвергаются фильтрации и поступают в просвет капсулы.

Слайд 16

Полость капсулы Шумлянского-Боумена продолжается в извитой каналец 1 порядка или проксимальный, стенки которого построены из кубического эпителия.

Слайд 17

Особенностью клеток проксимального канальца является наличие щеточной каемки, которая состоит из большого количества микроворсинок, обращенных в просвет канальца. Предполагается, что между щетинками этих клеток активно осуществляется пиноцитоз.

Слайд 18

Проксимальные извитые канальцы переходят в петлю Генле, состоящую из нисходящего и восходящего колена. Оба колена построены из плоских эпителиальных клеток с малочисленными и короткими ворсинками, но щеточной каймы здесь нет.

Восходящее колено или сегмент петли Генле переходит в извитой каналец 2-порядка (дистальный), который гистологически почти неотличимы от проксимальных, но лишены щеточной каймы. Этот отдел канальца обязательно прикасается к клубочку между приносящей и выносящей артериолами. Через узкий отдел прямых канальцев они переходят в собирательные трубки, выстланные кубическим эпителием. Значительное количество таких собирательных трубок, сливаясь вместе, образуют общие выводные протоки, которые проходят через мозговой слой почки к верхушкам сосочков и открываются в полость малых чашечек.

Длина канальцев каждого нефрона 30-50 мм, суммарная длина достигает 10-100 км, а общая внутренняя поверхность всех нефронов 5-8 м² , т.е. в 3-5 раз превышает поверхность тела. Вот на этой территории и происходят сложные процессы, приводящие к образованию мочи и регулирующие гомеостаз организма.

Слайд 19

В зависимости от размера клубочка; длины канальцев; глубины расположения клубочков и проксимальных канальцев, особенностей кровоснабжения различают 3 вида нефронов:

Слайд 20

суперфициальные (поверхностные) нефроны - клубочки в наружном отделе коркового вещества - самые короткие почечные канальцы. Их 20-30%, уровень фильтрации мочи в них самый низкий.

интракортикальные (среднекортикальные) нефроны - клубочки в центральной части коркового вещества - канальцы погружены в глубь мозгового вещества. Являются преобладающими по количеству (60-70%), выполняют основную роль в процессах ультрафильтрации мочи, диаметр их приносящей артериолы больше, чем у выносящей, а ветви последней дают густую сеть капилляров в корковом и мозговом веществе.

Эти два вида называют еще корковыми.

юкстамедуллярные нефроны - клубочки на границе коркового и мозгового вещества - канальцы самые длинные погружены в мозговое вещество. Их значительно меньше (10-15%), петли Генле длинные, спускаются почти до вершины сосочка пирамид, кровеносные сосуды образуют прямые капиллярные нисходящие и восходящие ветви, идущие в глубину пирамид параллельно петлям Генле. Юкстамедуллярные нефроны играют важнейшую роль в процессах концентрирования и разведения мочи.

За счет различных видов нефронов на разных уровнях коркового и мозгового вещества поддерживается определенная концентрация осмотически активных веществ. Чем глубже канальцы погружены в мозговое вещество, тем больше концентрация этих веществ.

Слайд 21