Противоточно-поворотный механизм в концентрации конечной мочи

Противоточно-поворотный механизм в концентрации конечной мочи.

В почках предусмотрен механизм, позволяющий регулировать осмотическое давление плазмы крови за счет концентрирования/разведения мочи. Это поворотно-противоточный механизм, который локализован в петле Генле и собирательных трубках. Именно в этой части нефрона происходит изменение осмотиче­ской концентрации фильтрата, благодаря чему осуществляется регулирование объема выводи­мой жидкости и ее осмотического давления. В процессе осмотического концентрирования мочи в почке принимают участие все отделы канальцев, сосуды мозгового вещества, интерстициальная ткань. Петля Генле вместе с капиллярами прямых сосудов и собирательной трубкой создает и поддерживает продольный градиент осмотического давления в мозговом веществе по направле­нию от коркового вещества к сосочку за счет повышения концентраций хлористого натрия и мо­чевины. Благодаря этому градиенту возможно переход воды по осмотическому градиенту из просвета канальца в интерстициальные пространства мозгового вещества, откуда она попадает в прямые сосуды. В конечном счете в соединительной трубке образуется гипертоническая моча.

Роль петли Генле как противоточного концентрирующего механизма определяют следую­щие факторы:

1) близкое соседство нисходящего и восходящего колен;

2) проницаемость нисходящего колена для воды;

3) непроницаемость нисходящего колена для растворенных веществ;

4) проницаемость тонкого сегмента восходящего колена для растворенных веществ;

5) наличие механизмов активного транспорта в толстом сегменте восходящего колена.

Движение ионов, мочевины и воды между петлей Генле, прямыми сосудами и собиратель­ной трубкой можно описать следующим образом:

1. Корот­кий и относи­тельно широ­кий верхний сегмент нисхо­дящего колена непроницаем для солей, мо­чевины и воды. По этому уча­стку фильтрат переходит из прокс. извитого канальца в бо­лее длинный тонкий сегмент нисходящего колена, сво­бодно пропускающий воду.

2. Благодаря высокой концентрации хлористого натрия и мочевины в тканевой жидкости мозгового вещества создается высокое осмотическое давление, вода покидает просвет канальца нисходящего колена по осмотическому градиенту, затем поступает в прямые сосуды.

3. В результате выхода воды из фильтрата его объем уменьшается и он становится гипертоническим. В верхушке мозгового вещества (в сосочке) нисходящее колено петли Генле перехо­дит в восходящее колено, которое по всей своей длине непроницаемо для воды.

4. Нижний участок восходящего колена - тонкий сегмент - проницаем для хлористого на­трия и мочевины, и хлористый натрий диффундирует из него, тогда как мочевина диффундирует внутрь.

5. В следующем, толстом сегменте восходящего колена осущ-ся активный перенос ионов натрия и хлора из фильтрата в интерстиций мозгового вещества, вследствие чего повыша­ется осмотическое давление интерстиция мозгового вещества. Именно активный перенос ионов натрия и хлора в восходящей части петли Генле является главной движущей силой противоточно-поворотной системы

6. В результате активного выхода ионов натрия и хлора из просвета восходящего колена в дистальные извитые канальцы поступает гипотоничный фильтрат.

7. Окончательное концентрирование мочи происходит в собирательных трубках; они рас­положены параллельно канальцам петли нефрона, в мозговом веществе почки. Выход воды из собирательной трубки происходит за счет осмотического давления, которое создается вокруг собирательной трубки в интерстиций наличием осмотически активных веществ — ионов натрия, хлора, мочевины. Мочевина появляется в интерстиций благодаря выходу из собирательных тру­бок за счет градиента концентрации.

Существует система внутрипочечного кругооборота мочевины, которая участвует в осмо­тическом концентрировании мочи. В просвете собирательных трубок вследствие реабсорбции воды повышается концентрация мочевины. При увеличении проницаемости для мочевины соби­рательных трубок под влиянием АДГ она диффундирует в мозговое вещество почки, а затем по градиенту концентрации переходит или в нисходящий прямой сосуд, или в восходящий отдел петли Генле. Попав в восходящий отдел петли Генле, мочевина в составе фильтрата переходит в дистальный каналец, а затем снова в собирательную трубку. Так как вода покидаем просвет собирательной трубки по осмотическому градиенту, то концентрация мочевины возрастает и соз­дает градиент концентрации между просветом соединительной трубки и интерстицием мозгового вещества, по которому часть мочевины снова переходит в интерстиций, другая часть мочевины выделяется со вторичной мочой.