Методички для студентов / пособие Выделение

Рис. 1. Основные функции почки.

1. печень, 2. артерия, 3. надпочечник, 4. костный мозг, 5. мочеточник, 6. кишечник

Основными органами выделительной системы являются почки.

Почка – это жизненно важный орган, т.к. она выполняет следующие функции

(рис.1):

1) выделительная (экскреторная) – освобождение организма от:

а) продуктов метаболизма - азотсодержащих веществ, сульфатов, фосфатов и т.д.;

б) чужеродных веществ (лекарства и др.);

в) избыточных веществ (вода, электролиты, глюкоза и др.).

2. Метаболическая - участие в обмене белков, липидов и углеводов.

Например, при голодании в почках происходит глюконеогенез (образование глюкозы).

3. Гомеостатическая – поддержание констант гомеостаза:

а) изоволюмии (постоянство объёма циркулирующей крови);

б) изоосмии (постоянство осмотического давления);

в) изоионии (постоянство ионного состава);

г) изотонии (постоянство артериального давления);

д) изогидрии (постоянство водородных ионов (рН)).

4.Инкреторная – образование БАВ (ренин, простагландины, брадикинины и др.).

5.Гемопоэтическая (кроветворная) – в почках образуется эритропоэтин и его ингибиторы.

6.Гемостатическая – почки продуцируют тромбопластин, тромбоксан,

гепарин и другие факторы гемостаза.

7. Участие в кальциевом обмене – клетки почек превращают витамин D в его активную форму – витамин D3 (кальцитриол), который регулирует обмен кальция в организме, увеличивая его реабсорбцию в почках и кишечнике.

11

Основной функцией почек, обеспечивающей ее ведущую роль в

выделительной системе организма, является образование и выделение мочи.

2.2. Нефрон, как структурно-функциональная единица почки.

Нефрон – это морфофункциональная единица почки, т.к. каждый нефрон в отдельности полностью выполняет функции почек. В каждой почке насчитывается до 1 300 000 нефронов. Одновременно функционируют не все нефроны, часть нефронов остается в резерве.

Каждый нефрон образован двумя системами:

-системой канальцев,

-системой кровеносных сосудов.

Система канальцев нефрона начинается с капсулы Шумлянского-

Боумена, окружающей капиллярный (Мальпигиев) клубочек. Капсула имеет вид двустенной чаши и состоит из двух листков (висцерального и париетального), между которыми имеется полость, переходящая в полость канальцев - в полость проксимального извитого канальца → полость петли Генле (состоящего из нисходящего и восходящего колена) → полость дистального извитого канальца → полость собирательной трубочки (рис.2).

12

Рис. 2. Строение нефрона.

1. Мальпигиев клубочек, 2. капсула Шумлянского-Боумена, 3. проксимальный извитой каналец, 4. нисходящее колено петли, 5. тонкий сегмент восходящего колена петли, 6. толстый сегмент восходящего колена петли, 7. дистальный извитой каналец, 8. собирательная трубочка.

Если сложить длину всех канальцев нефронов, то она составит около 100

км.

Собирательные трубочки сливаясь, образуют более крупные выводные протоки, которые открываются отверстием на вершине почечного сосочка в полость маленькой чашечки (рис.3).

Система кровеносных сосудов нефрона образована двойной

(«чудесной») капиллярной сетью.

Почечная артерия начинается непосредственно от брюшной аорты

(почечная вена впадает в нижнюю полую вену). Она входит через хилус

(ворота почки) и разделяется на междолевые артерии, идущие между пирамидами к границе между корковым и мозговым веществом, где распадаются на дуговые и, наконец, междольковые артерии, которые поднимаются в корковое вещество.

13

Рис. 3. Строение почечной пирамиды.

От междольковой артерии отходит приносящая артериола, которая

окружена капсулой нефрона, где разветвляется на 25-30 капилляров.

Так образуется первичная капиллярная сеть или Мальпигиев

клубочек (glomeruli) (рис.4). Затем капилляры сливаются, образуя выносящую артериолу. Выносящая артериола вновь образует сеть капилляров

(вторичная капиллярная сеть), оплетающих извитые канальца, петлю Генле и собирательные трубочки, а затем собирающихся в венулы, а те – в вены,

подобные артериям.

14

Рис. 4. Мальпигиев клубочек.

Капилляры вторичной сети, сопровождающие петлю Генле и повторяющие путь нисходящего и восходящего ее сегментов, называются

«прямыми сосудами» (рис.5). Кровеносная система почки заканчивается почечной веной, несущей кровь в нижнюю полую вену.

Мальпигиев клубочек вместе с капсулой нефрона образуют почечное тельце. В этом тельце формируется почечный фильтр, состоящий из трех слоев

(рис.6):

1. эндотелий капилляров, пронизанный порами (фенестры), диаметром

50-100 нм. Через поры хорошо проходит вода и растворенные в ней вещества,

кроме крупномолекулярных белков. Помимо пор, эндотелий имеет хорошо выраженный гликокаликс, обладающий отрицательным зарядом.

Отрицательно заряженные белки отталкиваются от гликокаликса, что является еще одной причиной, не позволяющей проникнуть белкам через почечный фильтр.

15

Рис. 5. «Чудесная» сеть нефрона.

2.Подоциты висцерального листка капсулы, между ножками которых формируются фильтрационные щелевидные поры диаметром около 5 нм, не пропускающие крупные молекулы.

3.Базальная мембрана, на которой лежат подоциты, также имеет поры

диаметром не более 2,5-3,5 нм.

Общая площадь фильтрационной поверхности капсулы составляет около 2 м2. Однако, основным фильтром являются поры базальной

мембраны капилляров.

Паренхима почки представлена корковым и мозговым веществом.

Корковое вещество почки в основном содержит почечные тельца нефрона и извитые отделы проксимальных и дистальных канальцев, мозговое вещество - петли Генле и собирательные трубочки.

16

Рис. 6. Клубочковый фильтрационный барьер.

По отношению к корковому и мозговому веществу почки различают 3

типа нефронов (рис. 7):

1. Корковые

-суперфициальные (поверхостные) – 20-30%

-интракортикальные – 60-70%

2.Юкстамедуллярные — 10-15%.

Усуперфициальных нефронов почечное тельце расположено в пределах 1 мм от капсулы, короткая петля Генле находится в пределах коркового вещества.

Уинтракортикальных нефронов тельце расположено в средней части коркового слоя, петля Генле заканчивается в поверхностном слое мозгового вещества.

17

Корковые нефроны участвуют в основном в процессах образования

первичной мочи.

У юкстамедуллярных нефронов почечное тельце расположено у границы коркового и мозгового вещества почки, петли Генле самые длинные и спускаются почти до вершины сосочка пирамид. Этот тип нефронов играет ведущую роль в процессах образования конечной мочи.

Рис. 7. Типы нефронов.

2.3. Особенности кровоснабжения и иннервации почек

Особенности кровоснабжения:

1. Почка – это один из самых кровоснабжаемых органов организма человека. За 1 мин через нефроны проходит 1,25 литра крови, что составляет

25% всего ОЦК, за сутки вся кровь проходит через почки 350 раз.

2. Почечная артерия является непосредственной ветвью брюшного отдела аорты.

18

3.Первичная капиллярная сеть нефрона уникальна, т.к. она расположена между двумя артериолами.

4.Диаметр приносящей артериолы нефрона примерно в два раза больше выносящей артериолы.

5.Поскольку приносящий и выносящий сосуды почечного тельца являются артериолами, а значит в их стенке имеются гладкомышечные клетки,

то объём крови, поступающей в почки, не меняется, т.е. стабилен, даже при колебании системного АД от 80 до 190 мм рт.ст. (миогенный механизм регуляции тонуса сосудов).

6. Величина гидростатического давления в капиллярах других тканей организма не превышает 30 мм рт.ст. (Гидростатическое давление – это сила,

выдавливающая жидкость через стенку капилляра). Гидростатическое давление в капиллярах клубочка – 60 мм.рт.ст., а в капиллярах вторичной сети нефрона – 13 мм.рт.ст. Такая разница давлений является одним из главных факторов механизма образования мочи При снижении артериального давления во всей сосудистой системе до 50 мм рт.ст. образование мочи прекращается

Регуляция почечного кровотока.

Сужение приносящей и выносящей артериол может сильно влиять на скорость фильтрации. Однако почки демонстрируют высокий уровень саморегуляции почечного кровотока как посредством миогенного ответа, так и благодаря ренин-ангиотензиновому механизму регуляции через клетки плотного пятна, который изменяет диаметр приносящей и выносящей артериол (см. далее). Это позволяет сохранить почечный кровоток при колебаниях артериального давления в интервале 80-180 мм рт. ст.

Иннервация почек.

Почки иннервируются вегетативной нервной системой.

Источниками симпатической иннервации являются волокна тороко-

люмбального очага спинного мозга (постганглионарные волокна чревных

19

нервов).Источниками парасимпатической иннервации являются волокна

блуждающих нервов и тазовых нервов крестцовых сегментов спинного мозга.

Особенно хорошо иннервируется ЮГА.

2.4. ЮГА почки, его значение

Юкстагломерулярный аппарат (ЮГА), или околоклубочковый,

образован специфическими видоизмененными клетками, расположенными в треугольнике у места входа приносящей артериолы, выхода выносящей артериолы и прилегающей к ним петли дистального канальца нефрона. Он играет важную роль в регуляции кровотока через почку и артериального давления в целом.

Рис. 8. Строение ЮГА почки.

ЮГА образован тремя типами клеток (рис. 8):

1. юкстагломерулярные клетки – видоизмененные гладкомышечные клетки

(ГМК), расположенные в стенке приносящей артериолы клубочка и

20