Полезные материалы за все 6 курсов / Ответы к занятиям, экзаменам / fiziologia_vydelenia

С мочой выделяются электролиты, количество которых зависит от потребления с пищей, а концентрация в моче — от уровня мочеотделения. Суточная экскреция натрия составляет 170—260 ммоль, калия — 50—80, хлора — 170—260, кальция — 5, магния — 4, сульфата — 25 ммоль.

Почки служат главным органом экскреции конечных продуктов азотистого обмена. У человека при распаде белков образуется мочевина, составляющая до 90 % азота мочи; ее суточная экскреция достигает 25—35 г. С мочой выделяется 0,4—1,2 г азота аммиака, 0,7 г мочевой кислоты (при потреблении пищи, богатой пуринами, выделение возрастает до 2—3 г). Креатин, образующийся в мышцах из фосфокреатина, переходит в креагинин; его выделяется около 1,5 г в сутки. В небольшом количестве в мочу поступают некоторые производные продуктов гниения белков в кишечнике — индол, скатол, фенол, которые в основном обезвреживаются в печени, где образуются парные соединения с серной кислотой — индоксилсерная, скатоксилсерная и другие кислоты. Белки в нормальной моче выявляются в очень небольшом количестве (суточная экскреция не превышает 125 мг). Небольшая протеинурия наблюдается у здоровых людей после тяжелой физической нагрузки и исчезает после отдыха.

Глюкоза в моче в обычных условиях не выявляется. При избыточном потреблении сахара, когда концентрация глюкозы в плазме крови превышает 10 ммоль/л, при гипергликемии иного происхождения наблюдается глюкозурия — выделение глюкозы с мочой.

Цвет мочи зависит от величины диуреза и уровня экскреции пигментов. Цвет меняется от светло-желтого до оранжевого. Пигменты образуются из билирубина желчи в кишечнике, где билирубин превращается в уробилин и урохром, которые частично всасываются в кишечнике и затем выделяются почками. Часть пигментов мочи представляет собой окисленные в почке продукты распада гемоглобина.

В моче обнаружены производные гормонов коркового вещества надпочечников, эстрогены, АДГ, витамины (аскорбиновая кислота, тиамин), ферменты (амилаза, липаза, трансаминаза и др.). При патологии в моче обнаруживаются вещества, обычно в ней не выявляемые, — ацетон, желчные кислоты, гемоглобин и др.

Вопросы для самоподготовки

1.Общие принципы регуляции процессов мочеобразования.

2.Влияние гормонов коры надпочечниковой зоны на деятельность почек. Механизмы действия.

3.Влияние и механизм действия антидиуретического гормона. Типы диуреза (антидиурез, водный диурез, осмотический диурез).

4.Ренин-ангиотензин-альдостероновая система.

5.Нервная регуляция деятельности почек.

6.Участие почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия, объёма, и осмотической концентрации внеклеточной жидкости.

7.Мочевыделение, мочеиспускание и их регуляция.

Домашнее задание

1.Назвать гормоны, влияющие на клубочковую фильтрацию.

2.Перечислить гормоны, влияющие на канальцевую реабсорбцию.

3.Зарисовать рефлекторную дугу безусловного мочеиспускательного рефлекса.

Самостоятельная работа на занятии

Таблица 2.2

21

23

1.На какие структуры действует альдостерон?

2.В каких случаях повышается выработка альдостерона?

3.К чему приводит недостаток антидиуретического гормона?

4.Какие гормоны участвуют в регуляции ионного гомеостаза?

5.Какое влияние оказывает симпатический отдел ВНС на диурез?

Тестовый контроль

1.Что из нижеперечисленного осуществляет контроль за балансом жидкости в

организме?

1)АДГ задней доли гипофиза; потери воды через лёгкие и кожу; супраоптические ядра гипоталамуса;

2)потери воды через лёгкие и кожу; супраоптические ядра гипоталамуса;

3)альдостерон, вырабатываемый корой надпочечников.

2.Частичное пережатие обеих почечных артерий может привести к:

1)анурии;

2)упорной гипертензии;

3)некрозу почек.

3.Потеря воды организмом с избыточным выведением натрия наблюдается у

больных:

1)при осмотическом диурезе;

2)при водном диурезе;

3)при повышенной секреции антидиуретического гормона.

24

4.Какое влияние оказывает снижение функции коры надпочечников на содержание

электролитов в организме?

1) уменьшает содержание натрия в моче; увеличивает содержание натрия в крови; увеличивается содержание калия в моче.

2) уменьшается содержание натрия в крови; увеличивается содержание натрия в моче; уменьшается содержание калия в моче.

5.Альдостерон непосредственно контролирует:

1)потери Na+, задержку К+;

2)задержку Na+, потери К+;

3)потери воды.

6.Место выработки ренина:

1)гипофиз;

2)эпифиз;

3)почки.

7.Центром непроизвольного акта мочеиспускания является:

1)КБП;

2)пояснично-крестцовый отдел спинного мозга;

3)грудинно-поясничный отдел спинного мозга.

8.При обезвоживании организма выработка и выделение АДГ:

1)уменьшится;

2)увеличится;

3)не изменится.

9.Пребывание на холоде часто сопровождается увеличением диуреза вследствие:

1)увеличения секреции антидиуретического гормона;

2)торможения секреции антидиуретического гормона;

3)повышения скорости клубочковой фильтрации.

10.При действии натрийуретического фактора наблюдается:

1)осмотический диурез;

2)водный диурез;

3)антидиурез.

Ответы

1 – 1; 2 – 2; 3 – 1; 4 – 2; 5 – 2; 6 – 3; 7 – 2; 8 – 2; 9 – 3; 10 – 1.

Ситуационные задачи

1.В эксперименте на животном область канальцев почек подвергли избирательному охлаждению. Как это повлияло на содержание натрия в моче?

2.При растяжении предсердий избытком притекающей крови в них образуется натрийуретический гормон. В чём физиологический смысл этой реакции?

3.У экспериментального животного вызвали значительное уменьшение диуреза. Одновременно установили, что порция взятой у него крови оказывает сосудосуживающее действие. Объясните механизм уменьшения диуреза.

4.В ночное время величина диуреза уменьшается. Почему?

Ответы

1.Реабсорбция натрия – активный транспорт, с ним же сопряжён и транспорт глюкозы. Он требует затрат энергии АТФ. При охлаждении метаболизм замедляется, поэтому активный транспорт натрия снизится, реабсорбция уменьшится и количество натрия в конечной моче увеличится.

25

2.При патологических процессах в почках в моче появляется белок. Потеря значительных количеств белка с мочой ведёт к снижению онкотического давления крови, а последнее является той силой, которая удерживает воду в сосудистом русле. Снижение же этой константы приведёт к выходу воды в ткани и отёкам.

3.Раз кровь приобрела сосудосуживающие свойства, значит, в ней появилось сосудосуживающее вещество. Одновременно произошло уменьшение диуреза. Такое действие может оказывать антидиуретический гормон (вазопрессин). Однако вазопрессин суживает сосуды только при достаточно высоких его концентрациях. Значит, воздействие на животное привело к выделению больших количеств этого гормона.

4.Ночью уменьшается артериальное давление, что приводит к снижению эффективного фильтрационного давления, уменьшению количества первичной мочи, а в конечном итоге – к снижению диуреза.

Демонстрация учебного фильма «Выделительная функция почек» - 10 мин.

Литература

Основная:

1.Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. В.М. Смирнова. – М.: Академия, 2010

2.Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. А.В., Завьялова. В.М. Смирнова.- М.: «Медпресс-информ», 2009

3.Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии / Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. М.: Издательский центр «Академия», 2005

Дополнительная:

1.Нормальная физиология. Учебник. / Под ред.В.Н. Яковлева. М.: Издательский центр «Академия», 2006

2.Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. Р.С. Орлова, А.Д. Н Орлова. М. Издателькая группа «ГЭОТАР-Медиа», 2005

3.Ситуационные задачи по нормальной физиологии; под ред.Л.Д. Маркиной. - Владивосток: Медицина ДВ, 2005

4.Физиология человека. Учебник./ Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько.- М.: Медицина, 2003

5.Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. К.В.Судакова М.: Медицина, 2002

6.Физиология человека. Учебник./ Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И. Циркина.-СП.: СОТИС, 2002

7.Физиология человека. Учебник./ Под ред. В.М. Смирнова. М.: Медицина, 2002

Тема 3: Клинико-физиологические методы исследования мочевыделительной системы (аудиторная самостоятельная работа)

Время: 2 часа

Учебная цель: познакомиться с методами функциональной диагностики выделительной системы. Уметь правильно интерпретировать результаты исследований для оценки физиологического состояния почек и мочевыводящих путей.

Содержание занятия

1,2 вопрос см. выше 3. Диурез в условиях водной нагрузки (водный диурез) - это реакция почек,

направленная на быстрое освобождение организма от избыточной жидкости. Величина

26

диуреза после водной нагрузки в значительной мере зависит от функционального состояния нервных центров и других звеньев нейрогормональной регуляции, ответственных за деятельность почек. Для полиурии, обусловленной водным диурезом, характерна осмолярность мочи ниже 200 мосм/кг без значительной потери солей.

Причинами длительного осмотического диуреза, имеющими важное клиническое значение, являются диабетическая гипергликемия (кетоацидоз или некетоцидотическая гиперосмолярная кома), а также длительная инфузия маннитола. Центральное место в патофизиологии этого состояния занимают характерные свойства осмотических веществ. Эти вещества, обладающие плохой проницаемостью (как маннитол, так и глюкоза), повышают осмолярность канальцевой жидкости и снижают реабсорбцию в проксимальных канальцах натрия и воды, тем самым увеличивая поступление солей и воды в дистальные отделы нефрона и вторичную мочу. В результате осмолярность мочи близка к осмолярности плазмы крови, составляя обычно 310—340 мосм/кг, и с мочой теряются большие количества хлорида натрия и воды (а также глюкоза и маннитол). Это может приводить к экстремальному уменьшению объема внеклеточной жидкости и развитию ее гипертоничности. Гипертоничность внеклеточной жидкости является результатом двух факторов:

1) наличия высоких концентраций глюкозы или маннитола и 2) нарушения концентрационной способности почек.

Оба этих фактора приводят к повышению почечных потерь воды. Эффект гипертоничности может притупляться увеличением потребления воды, которое стимулируется чувством жажды, но прогрессирующие потери солей из внеклеточной жидкости приводят к. выраженному уменьшению ее объема. Кроме того, при указанных изменениях нарушается чувствительность канальцев к АДГ. Таким образом, избыточные потери воды могут сопровождать солевой диурез и приводить к гипертоничности плазмы крови.

Обезвоживание организма, дегидратация, потеря организмом воды ниже физиологической нормы. Животные погибают при потере 20-25% находящейся в теле воды; болезненные расстройства наступают, когда потеря воды достигает 10%. Обезвоживание организма может развиться либо в результате усиленной потери воды (повторная рвота, понос, увеличенное потоотделение, обширные ожоги и др.), либо вследствие водного голодания. Усиленная потеря воды приводит к гипоосмолярному обезвоживанию организма, т. е., наряду с выделением жидкости, организм теряет значительное количество электролитов, осмотическое давление в клетках выше, чем в межтканевом пространстве, жидкость переходит в клетки, следствием чего является их отёк. Развивается т. н. водное голодание; потеря жидкости значительно превышает выделение электролитов, что приводит к развитию гиперосмолярной дегидратации: осмотическое давление в межтканевом пространстве повышается, вода из клеток переходит во внеклеточное пространство, происходит обезвоживание клеток и их гибель. Человек испытывает мучительную жажду, понижается секреция всех пищеварительных желез, происходит сгущение крови, повышение ее вязкости, что ведет к тяжелым расстройствам кровообращения, нарушается функция почек и т.д. Диурез уменьшается вплоть до анурии.

4. Измерение скорости клубочковой фильтрации. Для расчета объема жидкости, фильтруемой в 1 мин в почечных клубочках (скорость клубочковой фильтрации), используют методы и формулы, основанные на принципе очищения (иногда их называют «клиренсовые методы», от английского слова clearance — очищение). Для измерения величины клубочковой фильтрации используют физиологически инертные вещества, не токсичные и не связывающиеся с белком в плазме крови, свободно проникающие через поры мембраны клубочкового фильтра из просвета капилляров вместе с безбелковой

27

частью плазмы. Концентрация этих веществ в клубочковой жидкости будет такой же, как в плазме крови. Эти вещества не должны реабсорбироваться и секретироваться в почечных канальцах, тем самым с мочой будет выделяться все количество данного вещества, поступившего в просвет нефрона с ультрафильтратом в клубочках. К веществам, используемым для измерения скорости клубочковой фильтрации, относятся полимер фруктозы инулин, маннитол, полиэтиленгликоль-400, креатинин.

Рассмотрим принцип очищения на примере измерения объема клубочковой фильтрации с помощью инулина

Количество профильтровавшегося в клубочках инулина (In) равно произведению объема фильтрата (СIn) на концентрацию в нем инулина (она равна его концентрации в плазме крови, РIN). Выделившееся за то же время с мочой количество инулина равно произведению объема экскретированной мочи (V) на концентрацию в ней инулина (UIn).

Так как инулин не реабсорбируется и не секретируется, то количество профильтровавшегося инулина (С∙РIn), равно количеству выделившегося (V- UIn), откуда:

СIn= UIn∙ V/ РIn

Эта формула является основной для расчета скорости клубочковой фильтрации. При использовании других веществ для измерения скорости клубочковой фильтрации инулин в формуле заменяют на анализируемое вещество и рассчитывают скорость клубочковой фильтрации данного вещества. Скорость фильтрации жидкости вычисляют в мл/мин; для сопоставления величины клубочковой фильтрации у людей различных массы тела и роста ее относят к стандартной поверхности тела человека (1,73 м ). В норме у мужчин в обеих почках скорость клубочковой фильтрации на 1,73 м2 составляет около 125 мл/мин, у женщин — приблизительно 110 мл /мин.

Измеренная с помощью инулина величина фильтрации в клубочках, называемая также коэффициентом очищения от инулина (или инулиновым клиренсом), показывает, какой объем плазмы крови освобожден от инулина за это время. Для измерения очищения от инулина необходимо непрерывно вливать в вену раствор инулина, чтобы в течение всего исследования поддерживать постоянной его концентрацию в крови. Поэтому чаще используют креатинин — естественный компонент плазмы, по очищению от которого можно было бы судить о скорости клубочковой фильтрации, хотя с его помощью скорость клубочковой фильтрации измеряется менее точно, чем при инфузии инулина.

Концентрационный показатель инулина UIn/PIn указывает, во сколько раз уменьшается объем фильтрата при его прохождении по канальцам. Эта величина имеет важное значение для ответа на вопрос о том, подвергается ли вещество реабсорбции или секретируется клетками канальцев. Если концентрационный показатель данного вещества X Ux/Px меньше, чем одновременно измеренная величина UIn/РIn, то это указывает на реабсорбцию вещества X в канальцах, если Uх/Рх больше, чем UIn/PIn, то это указывает на его секрецию. Отношение концентрационных показателей вещества X и инулина Uх/Рх :UIn/PIn носит название экскретируемой фракции (EF).

Определение величины реабсорбции в канальцах почки. Обратное всасывание веществ, или, иными словами, их транспорт (Т) из просвета канальцев в тканевую (межклеточную) жидкость и в кровь, при реабсорбции R (TRX) определяется по разности между количеством вещества X (F∙Px∙fx ), профильтровавшегося в клубочках, и количеством вещества, выделенного с мочой (UX ∙V).

TRX =F∙px.fx ─Ux∙V,

где F — объем клубочковой фильтрации, fx — фракция вещества X, не связанная с белками в плазме по отношению к его об щей концентрации в плазме крови, Р — концентрация вещества в плазме крови, U — концентрация вещества в моче.

По приведенной формуле рассчитывают абсолютное количество реабсорбируемого вещества. При вычислении относительной реабсорбции (% R)

28

определяют долю вещества, подвергшуюся обратному всасыванию по отношению к количеству вещества, профильтровавшегося в клубочках:

% R= (1 — EFX)∙100.

Для оценки реабсорбционной способности клеток проксимальных канальцев важное значение имеет определение максимальной величины транспорта глюкозы (TmG). Эту величину измеряют при полном насыщении глюкозой системы ее канальцевого транспорта. Для этого вливают в кровь раствор глюкозы и тем самым повышают ее концентрацию в клубочковом фильтрате до тех пор, пока значительное количество глюкозы не начнет выделяться с мочой:

TmG=F∙PG-UG∙ V,

где F — клубочковая фильтрация, РG — концентрация глюкозы в плазме крови, a UG — концентрация глюкозы в моче; Тт — максимальный канальцевый транспорт изучаемого вещества. Величина ТmG характеризует полную загрузку системы транспорта глюкозы; у мужчин эта величина равна 375 мг/мин, а у женщин — 303 мг/мин при расчете на 1,73 м2 поверхности тела.

Определение величины канальцевой секреции. Секреторную функцию проксимальных канальцев измеряют с помощью веществ, которые выделяются из организма главным образом посредством канальцевой секреции. В кровь вводят ПАГ (или диодраст) вместе с инулином, который служит для измерения клубочковой фильтрации. Величина транспорта (T) органического вещества (ТSран) при секреции (S) его из крови в просвет канальца определяется по разности между количеством этого вещества, выделенным почкой (UPAH ∙V), и количеством попавшего в мочу вследствие фильтрации в (С1п-РРАН):

TSРАН = UРАН ∙ V─ СIn ∙ PРАН

Приведенная формула характеризует величину секреции вещества почкой при любом уровне загрузки секреторной системы. В то же время мерой работы секреторного аппарата почки служит его максимальная загрузка.

При условии полного насыщения секреторного аппарата ПАГ определяется величина максимального канальцевого транспорта ПАГ (ТmРАН), которая является мерой количества функционирующих клеток проксимальных канальцев. У человека Тmран составляет 80 мг/мин на 1,73 м2 поверхности тела.

5. Проба Зимницкого является наиболее простым и необременительным для больного, но, все же, ориентировочным способом оценки функционального состояния почек. Она позволяет оценить концентрационную функцию почек (т.е. способность почек к концентрированию и разведению мочи).

Сущность метода заключается в том, что пациент в течение суток собирает мочу каждые 3 часа (всего 8 порций). В лаборатории оценивают следующие показатели:

Количество мочи в каждой из 3-часовых порций

Относительную плотность мочи в каждой порции

Суточный диурез (общее количество мочи, выделенное за сутки)

Дневной диурез (объем мочи с 9 ч утра до 21 ч вечера (1-4 порции))

Ночной диурез (объем мочи с 21 ч вечера до 9 ч утра (5-8 порции))

Нормальная концентрационная функция почек характеризуется способностью

увеличения в течение суток относительной плотности мочи до максимальных значений (свыше 1020), а нормальная способность к разведению — возможностью снижения относительной плотности мочи ниже осмотической концентрации (осмолярности) безбелковой плазмы, равной 1010–1012.

Нарушение способности почек концентрировать мочу проявляется снижением максимальных значений относительной плотности, при этом ни в одной из порций мочи

29

при пробе по Зимницкому, в том числе в ночное время, относительная плотность не превышает 1020 (гипостенурия). При этом длительное время сохраняется способность почек разводить мочу, поэтому минимальная относительная плотность мочи может достигать, как и в норме, 1005.

Уменьшение концентрационной способности почек ведет к снижению относительной плотности мочи (гипостенурии) и увеличению количества мочи (полиурии).

Нарушение способности почек к разведению. При этом осмотическая концентрация мочи приближается к осмотической концентрации безбелковой плазмы и относительная плотность мочи в течение суток колеблется в узких пределах (около 1009– 1011). Ни в одной из порций мочи относительная плотность не бывает ниже этого показателя. Такое состояние получило название изостенурия. Изостенурия является более ранним признаком почечной недостаточности.

- Суточный диурез. У здорового человека в норме в течение суток выводится примерно 3/4 (65–80%) выпитой жидкости. Увеличение диуреза больше 80% выпитой за сутки жидкости у больных с застойной недостаточностью кровообращения может свидетельствовать о начале схождения отеков, а уменьшение ниже 65% — об их нарастании.

Полиурия — это обильное отделение мочи (более 2000 мл за сутки). Полиурия может быть обусловлена многими причинами:

Олигурия – это уменьшение количества выделяемой за сутки мочи.

Анурия — это резкое уменьшение (до 200–300 мл в сутки и меньше) или полное прекращение выделения мочи. Различают два вида анурии:

-Соотношение дневного диуреза к ночному

Внорме у здорового человека отмечается отчетливое (примерно двукратное) преобладание дневного диуреза над ночным.

Никтурия — это равенство или даже преобладание ночного диуреза над дневным. Никтурия также является важным показателем снижения концентрационной функции почек, хотя может быть обусловлена и другими патологическими состояниями (сердечная недостаточность, несахарный диабет и т. п.).

Общий анализ мочи.

Цвет. Норма: соломенно-желтый. Изменение цвета мочи большой диагностической ценности не несёт.

Прозрачность. Норма: прозрачная. Мутная моча может становиться за счет слущивания эпителия со стенок мочеиспускательного канала или за счет примеси продуктов воспаления. Такое чаще всего случается при остром или хроническом воспалении мочевого пузыря. Реже мутной моча становиться при пиелонефрите из-за слущивания почечного эпителия.

Относительная плотность. Норма: 1008—1026 г/мл. Снижение относительной плотности мочи может быть признаком снижения функции почек. Но вообще концентрация мочи полностью зависит от питьевого режима и диеты пациента, поэтому большой диагностической ценностью этот показатель не обладает.

Реакция. Норма: нейтральная, слабокислая или слабощелочная. Изменение реакции мочи может происходить при выраженном воспалительном процессе в мочевыводящих путях или при выраженной склонности мочи к камнеобразованию.

Белок. Норма: до 0, 033 ммоль/л, следы. Повышение уровня белка в моче может происходить во время активного воспалительного процесса в мочеполовых органах, а может быть связано с нарушением функции почек при различных формах гломерулонефрита.

30