Физиология занятие 10.2
.docxФизиология занятие 10.2
Выделение: определение, значение, общий план строения системы выделения.
Выделение – это процесс освобождения организма от продуктов обмена, которые не могут использоваться организмом, чужеродных и токсических веществ, избытка воды, солей, органических соединений.
Процесс выделения имеет важное значение для гомеостаза. Основное назначение органов выделения состоит в том, чтобы поддерживать постоянство состава и объема жидкостей внутренней среды организма. Это обеспечивается работой не только непосредственно выделительной системы но и других органов:
Легкие – выводят из организма углекислый газ, пары воды и некоторые летучие химические вещества, например пары эфира и хлороформа, алкоголя и тд.
Слюнные и желудочные железы выводят некоторые тяжелые металлы и лекарственные вещества.
Печень – удаляет из крови гормоны, продукты обмена гемоглобина и тд.
Поджелудочная и кишечные железы – экскретируют соли тяжелых металлов, пурины, лекарства.
Сальные и молочные железы – также считаются органами выделения, но выделяют не «шлаки», а выполняют свою особую важную физиологическую роль.
Выделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. Функциональная единица почек – нефрон.
Гомеостатические функции почек.
Почки обеспечивают регуляцию:
Объема жидкостей внутренней среды организма
Постоянство осмотического давления крови и других жидкостей
Ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма
Кислотно-основного равновесия
Экскреции конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных вещества
Экскреции избытка органических веществ, поступивших с пищей или образовавшихся в ходе метаболизма
Метаболизма БЖУ
АД
Эритропоэза
Свертывания крови
Секреции ферментов и физиологически активных веществ.
В основе этих функций лежат процессы, происходящие в ее паренхиме: фильтрация, реабсорбция и секреция.
Процесс мочеобразования: фильтрация, реабсорбция, секреция. Роль петли Генле
Клубочковая фильтрация – транспорт веществ из плазмы крови в капсулу Шумлянского-Боумена, осуществляющийся по градиенту концентраций. Этот процесс происходит через гломерулярный аппарат или фильтр.
Гломерулярный фильтр имеет 3 слоя: эндотелий капилляров, базальную мембрану и эпителий висцерального листка капсулы.
Эндотелий препятствует прохождению кровяных клеток в капсулу.
Базальная мембрана является основным барьером. Из-за ее очень мелких пор, высокомолекулярные соединения не способны проходить сквозь нее. Также эти поры содержат отрицательно заряженные частицы, что мешает прохождению сквозь них отрицательно заряженных веществ
Третий слой образован отростками эпителиоцитов, между которыми имеются щелевидные отверстия, которые ограничивают прохождение молекул с большой молекулярной массой.
Таким образом, в составе первичной мочи находится вода, низкомолекулярные вещества (за исключением большей части белков), электролиты.
Фильтрация обеспечивается за счет разницы в диаметрах приносящих и выносящих артериол клубочков.
Канальцевая реабсорбция. Первичная моча превращается во вторичную благодаря процессам, которые происходят в почечных канальцах и собирательных трубочках. Лишняя жидкость всасывается в канальцах и собирательных трубочках. Канальцевая реабсорбция – это процесс обратного всасывания воды и веществ из содержащейся в просвете канальцев мочи в лимфу и кровь. Основная цель реабсорбции состоит в сохранении важных элементов. Процессы реабсорбции происходят во всех отделах нефрона, но наибольшее всасывание – в его проксимальном отделе.
В проксимальном отделе практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы и значительная части ионов.
В петле Генле всасывается электролиты и вода. Петля Генле сама по себе уже, чем проксимальный и дистальный отделы нефрона. За счет этого обеспечивается усиленное всасывание электролитов. Это имеет важное значение для реабсорбции воды в дистальных отделах, благодаря большому содержанию соли в омывающей жидкости.
В дистальном отделе происходит активный транспорт электролитов, а также воды.
Транспорт в нефроне представлен активным и пассивным. Пассивный транспорт осуществляется без затраты энергии по градиенту концентрации. С помощью этого механизма обеспечивается всасывание воды, хлора и мочевины.
Активный транспорт происходит с затратой энергии против градиента концентрации. Таким образом осуществляется перенос натрия с помощью Na,K-АТФазы. Вторично активный транспорт характерен для реабсорбции аминокислот и глюкозы.
Большое значение в процессах реабсорбции имеет поворотно-противоточная множительная система петли Генле. Она представлена параллельно расположенными коленами петли Генле и собирательной трубочкой, по которым жидкость движется противоточно.
Канальцевая секреция – это транспорт веществ из крови в мочу. Она позволяет быстро секретировать в мочу некоторые ионы, например, калия, органические кислоты и основания, включая чужеродные организму вещества.
Канальцевая секреция по большей части активный процесс, так как протекает в основном против градиента концентрации. В эпителии канальцев имеются различные переносчики для секреции органических кислот и оснований.
Методы изучения и оценки процессов фильтрации, реабсорбции и секреции. Функциональные почечные пробы
Количественной характеристикой процесса фильтрации служит скорость клубочковой фильтрации, которая определяется путем сравнения концентрации определенного вещества в плазме крови и моче. Для этого используются вещества, которые не синтезируются в организме, подвергаются фильтрации, но не подвергаются реабсорбции. Например, инулин. Для изменения скорости химической фильтрации его вводят внутривенно, а затем замеряется его количество в моче.
В норме у мужчин скорости клубочковой фильтрации составляет 125мл/мин, а у женщин – 110 мл/мин.
Важное значение для развития физиологии почек сыграли опыты Павлова и его методу наложения фистулы мочевого пузыря.
Орбели предложил выводить раздельно оба мочеточника и проводить опыты на одной из почек, причем вторая будет служить контролем.
Важную роль в изучении процесса мочеобразования играет метод микропункции и миркоперфузии отдельных почечных канальцев. В настоящее время с помощью этого метода и микроэлектродной техники исследуются процессы мочеобразования в каждом отделе нефрона.
При исследовании функционального состояния почек сопоставляют концентрацию веществ в крови и моче, что позволяет дать количественную оценку состояния основных процессов, лежащих в основе мочеобразования. Для изучения роли почки в синтезе соединений сопоставляют состав крови в почечной артерии и вене.
Регуляция функций почек: клеточные, гуморальные и нервные механизмы.
Гуморальная регуляция обеспечивается за счет гормонов. Ей принадлежит ведущая роль в регуляции деятельности почек. Это осуществляется такими веществами как, натрийуретический, паратгормон, адреналин, инсулин, тироксин, АДГ (вазопрессин) и альдостерон.
Антидиуретический гормон (АДГ) способствует реабсорбции воды в дистальных отделах нейрона путем увеличения проницаемости для воды стенок дистальных извитых канальцев и собирательных трубочек. При его избытке может произойти полное прекращение мочеобразования. Уменьшение же его секреции может привести к развитию несахарного диабета.
Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия и секрецию ионов калия и водорода клетками почечных канальцев. Одновременно возрастает реаобсорбция воды, которая всасывается пассивно осмотически.
Нервная регуляция. Этот механизм в основном обеспечивает регуляцию гемодинамики почки, работу юкстагломерлуллярного аппарата, а также фильтрацию, реабсорбцию и секрецию.
Раздражение симпатических нервов почки – сужение кровеносных сосудов
Раздражение парасимпатических нервов – усиление реабсорбции глюкозы и секреции органических кислот.
Болевые раздражения также приводят к снижению мочеобразования
Клеточный уровень регуляции.
В клубочках почечных нефронов давление капиллярного клубочка стабильно. Оно регулируется миогенными механизмами. При повышении АД гладкие мышцы приносящей артериолы сокращаются, ее просвет уменьшается, что предотвращает избыточное поступление крови в клубочек. В случае снижения АД приносящая артериола расслабляется, кровоток на прежнем уровне.
Понятие о ФС, обеспечивающей оптимальный для метаболизма уровень осмотического давления в крови.
