5. Регуляция образования и выведения мочи
1. Вопрос
Регуляция скорости клубочковой фильтрации.
Основной количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ).
Definition
СКФ – это объем ультрафильтрата или первичной мочи, образующийся в почках за единицу времени.
Эта величина зависит от нескольких факторов:
1.от объема крови, точнее плазмы, проходящей через корковое вещество почек в единицу времени, т. е. почечного плазмотока, составляющего в среднем у здорового человека массой 70 кг около 600 мл/мин;
2.фильтрационного давления, обеспечивающего сам процесс фильтрации;
3.фильтрационной поверхности, которая равна примерно 2-3 % от общей поверхности капилляров клубочка (1,6 м ) и может изменяться при сокращении подоцитов и мезангиальных клеток;
4.массы действующих нефронов, т. е. числа клубочков, осуществляющих процесс фильтрации в определенный промежуток времени.
Ауторегуляция почечного кровотока
В физиологических условиях СКФ поддерживается на довольно постоянном уровне (несмотря на изменения системного артериального давления) за счет механизмов ауторегуляции. К их числу относятся:
1.миогенная ауторегуляция тонуса приносящих артериол по принципу феномена ОстроумоваБейлиса;
Definition
Феномен Остроумова-Бейлиса – механизм миогенной ауторегуляции, обеспечивающий постоянство почечного кровотока независимо от изменения системного артериального давления, благодаря которому величина почечного кровотока поддерживается на постоянном уровне.
2.канальцево-клубочковая обратная связь, приводящая к изменению соотношения тонуса приносящих и выносящих артериол клубочка. Вовлечение в регуляцию механизма обратной связи обусловлено изменением доставки с фильтратом в область плотного пятна (macula densa) ионов натрия и хлора, что ведет к изменению продукции в ЮГА гуморальных регуляторов:
аденозина (суживающий афферентные артериолы фактор),
NO (дилатирующий артериолы фактор),
ренина и ангиотензина-II,
кининов и простагландинов;
3.изменения числа функционирующих нефронов.
Exactly
Первые два механизма поддерживают постоянство кровотока в клубочках и фильтрационное давление, гуморальные регуляторы могут менять площадь фильтрационной поверхности и функции подоцитов.
Третий механизм определяет конечный эффект ауторегуляции СКФ в органе, что в итоге
обеспечивает постоянство объема образуемой первичной мочи.
Регуляция СКФ осуществляется за счет:
нервных механизмов;
Нервные влияния реализуются вазомоторными ветвями почечных нервов, преимущественно симпатической природы, обеспечивающими изменение соотношения тонуса приносящих и выносящих артериол клубочков.
Кроме того, симпатические влияния на юкстагломерулярные клетки через бетаадренорецепторы стимулируют секрецию ренина и тем самым реализуют ангиотензинный механизм регуляции фильтрации (спазм выносящих и/или приносящих артериол).
гуморальных механизмов.
Гуморальные факторы могут как увеличивать, так и уменьшать клубочковую фильтрацию через три описанных выше механизма, причем эффекты вазопрессина реализуются через V1рецепторы. Важнейшую роль в обеспечении постоянства СКФ играет местная ауторегуляция коркового кровотока в почке.
Независимо от природы, регулирующие факторы влияют на СКФ за счет изменения:
1.тонуса артериол клубочков и, соответственно, объемного кровотока (плазмотока) через них и величины фильтрационного давления;
2.тонуса мезангиальных клеток и фильтрационной поверхности;
3.активности подоцитов и их «отсасывающей» функции.
2. Вопрос
Регуляция канальцевой реабсорбции
Регуляция канальцевой реабсорбции осуществляется:
нервным путем;
Exactly
Нервные влияния реализуются преимущественно:
симпатическими проводниками;
медиаторами через бета-адренорецепторы мембран клеток проксимальных и дистальных канальцев.
Симпатические эффекты:
проявляются в виде активации процессов реабсорбции глюкозы, ионов натрия, воды и анионов фосфатов;
осуществляются через систему вторичных посредников (аденилатциклаза – цАМФ).
Нервная регуляция кровообращения в мозговом веществе почки увеличивает или уменьшает:
эффективность сосудистой противоточной системы концентрирование мочи.
Сосудистые эффекты нервной регуляции также опосредуются через внутрипочечные системы гуморальных регуляторов – ренин-ангиотензиновую, кининовую, простагландины и др.
в большей мере, гуморальным путем.
Вазопрессин:
назывался ранее антидиуретическим гормоном;
основной фактор регуляции реабсорбции воды в дистальных отделах нефрона;
1.образуется в супраоптическом и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса,
2.по аксонам нейронов транспортируется в нейрогипофиз,
3.оттуда и поступает в кровь.
его влияние на проницаемость эпителия канальцев обусловлено наличием рецепторов к гормону, относящихся к V2-типу, на поверхности базолатеральной мембраны клеток эпителия:
1.образование гормон-рецепторного комплекса;
2.через посредство GS-белка и гуанилового нуклеотида происходит активация аденилатциклазы;
3.образование цАМФ, активацию синтеза;
4.встраивание аквапоринов 2-го типа («водных каналов») в апикальную мембрану клеток эпителия собирательных трубочек.
Вазопрессином в собирательных трубочках реализуется следующий трансцеллюлярный транспорт воды через клетки эпителия:
Перестройка ультраструктур мембраны и цитоплазмы клетки ведет к образованию внутриклеточных специализированных структур, переносящих большие потоки воды по
осмотическому градиенту от апикальной к базолатеральной мембране, не позволяя транспортируемой воде смешиваться с цитоплазмой и препятствуя набуханию клетки.
кроме того, в дистальных канальцах вазопрессин:
1.обусловливает активацию и выход из клеток гиалуронидаз,
2.те вызывают расщепление гликозаминогликанов – основного межклеточного вещества,
3.тем самым они способствуют межклеточному пассивному транспорту воды по осмотическому градиенту.
Канальцевая реабсорбция воды регулируется и другими гормонами. По механизму действия все гормоны, регулирующие реабсорбцию воды, делятся на шесть групп:
•повышающие проницаемость мембран дистальных отделов нефрона для воды (вазопрессин,
пролактин, хорионический гонадотропин);
•меняющие чувствительность клеточных рецепторов к вазопрессину (паратирин, кальцитонин,
кальцитриол, простагландины, альдостерон);
•меняющие осмотический градиент интерстиция мозгового слоя почки и, соответственно, пассивный осмотический транспорт воды (паратирин, кальцитриол, тиреоидные гормоны, инсулин, вазопрессин);
•меняющие активный транспорт натрия и хлорида, а за счет этого и пассивный транспорт воды
(альдостерон, вазопрессин, атриопептид, прогестерон, глюкагон, кальцитонин, простагландины);
•повышающие осмотическое давление канальцевой мочи за счет нереабсорбированных осмотически активных веществ, например глюкозы (контринсулярные гормоны);
•меняющие кровоток по прямым сосудам мозгового вещества и, тем самым, накопление или
«вымывание» осмотически активных веществ из интерстиция (ангиотензин-II, кинины,
простагландины, паратирин, вазопрессин, атриопептид).
Канальцевая реабсорбция электролитов, так же как и воды, регулируется преимущественно гормональными, а не нервными влияниями:
реабсорбция ионов натрия
в проксимальных канальцах – активируется альдостероном и угнетается паратирином,
в толстой части восходящего колена петли Генле – активируется вазопрессином,
глюкагоном, кальцитонином, а угнетается *простагландинами Е**.
в дистальном отделе канальцев – главными регуляторами транспорта натрия являются
альдостерон (активация), простагландины и атриопептид (угнетение).
регуляция канальцевого транспорта ионов кальция, фосфата и частично магния
обеспечивается, в основном, кальций-регулирующими гормонами.
-Реабсорбция ионов кальция активируется также кальцитриолом, а подавляется
кальцитонином.
-Всасывание анионов фосфата в канальцах почки угнетается и паратирином (проксимальная реабсорбция), и кальцитонином (дистальная реабсорбция), а усиливается кальцитриолом и соматотропином.
-Паратирин активирует реабсорбцию ионов магния в корковой части восходящего колена