Методички для студентов / пособие Выделение

легких под действием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ)

ангиотензин I преобразуется в ангиотензин II. Ангиотензин II является мощным вазоконстриктором на всем протяжении сосудистого русла, хотя в почках он преимущественно суживает выносящие артериолы, увеличивая СКФ и предотвращая падение перфузионного давления. Он стимулирует гипоталамус, усиливая секрецию АДГ и вызывает жажду, а также стимулирует образование альдостерона корковым веществом надпочечников. Повышение кровяного давления приводит к расширению приносящей артериолы,

соответственно юкстагломерулярные клетки растягиваются и выработка ренина прекращается. Таким образом, ренин-ангиотензиновая система регулирует величину АД и скорость клубочковой фильтрации.

Рис. 13. Ренин-ангиотензин- альдостероновая система регуляция

Альдостерон – минералокортикоид, который вырабатывается

клубочковой зоной коры надпочечников.

Альдостерон усиливает реабсорбцию Na+ и увеличивает секрецию К+ в

дистальном канальце нефрона. Задержка натрия приводит к эквивалентной

31

задержке хлора и, как следствие задержке воды, а значит объем циркулирующей крови увеличивается, что в итоге повышает артериальное давление.

Основными стимуляторами к выработке альдостерона являются:

1.высокая концентрация калия в крови (повышение концентрации калия в крови на несколько процентов увеличивает продукцию альдостерона во много раз),

2.Ангиотензин-II, который увеличивает секрецию альдостерона,

3.повышение уровня АКТГ (адренокортикотропный гормон) в крови, что приводит к кратковременному повышению секреции альдостерона,

4.снижение концентрации натрия в крови.

Антидиуретический гормон (АДГ) - синтезируется клетками супраоптического ядра гипоталамуса, затем по аксонам нейронов этого ядра данный нейромедиатор достигает задней доли гипофиза, где он хранится в секреторных гранулах. Подъем осмоляльности плазмы возбуждает осморецепторы и приводит к выделению АДГ в кровь. Он достигает эпителиоцитов собирательных трубочек и активирует синтез и встраивание белков-аквапоринов (водных каналов) в апикальную мембрану эпителиоцитов собирательных трубочек, что увеличивает их проницаемость для воды и тем самым способствует ее реабсорбции. В результате уменьшается диурез и повышается осмотическая концентрация мочи. Конечным эффектом данного гормона является задержка воды в организме (увеличение ОЦК).

В отсутствии АДГ моча становится гипотоничной по сравнению с плазмой, объем мочи увеличивается и организм теряет воду - развивается

несахарное мочеизнурение (до 25 литров мочи в сутки).

Второе название АДГ – вазопрессин.

Вазопрессин оказывает свое непосредственное влияние на гладкомышечные клетки артериол внутренних органов (особенно ЖКТ),

повышая сосудистый тонус и таким образом вызывая увеличение

32

периферического сопротивления току крови. Благодаря этому, а также за счёт роста ОЦК, вазопрессин увеличивает величину артериального давление.

Паратгормон паращитовидных желез увеличивает реабсорбцию кальция в дистальном канальце нефрона, а также тормозит реабсорбцию фосфатов в почечных канальцах, способствуя нормализации их уровня в крови.

Тиреокальцитонин щитовидной железы уменьшает реабсорбцию Са2+ , способствуя его экскреции почкой, и повышает реабсорбцию

фосфатов.

Предсердный натрийуретический гормон выделяется из предсердных мышечных клеток в ответ на растяжение, вызванное увеличенным объемом крови в результате задержки воды в организме. Он подавляет образование ренина, альдостерона и АДГ, а значит снижает реабсорбцию натрия, а с ним и воды, что ведет к увеличению диуреза и уменьшению ОЦК.

Адреналин мозгового слоя надпочечников в малых дозах суживает просвет выносящих артериол, в результате чего повышается скорость клубочковой фильтрации и диурез. В больших дозах он вызывает сужение как выносящих, так и приносящих артериол, что приводит к уменьшению диуреза вплоть до анурии. Особенно сильно влияние адреналина проявляется при краш-синдроме (синдром длительного сдавливания мягких тканей конечностей обломками разрушенных зданий, глыбами грунта при обвалах в шахтах, землетрясениях и др.), что также сопровождается возникновением анурии.

Инсулин поджелудочной железы. Его недостаток при сахарном диабете приводит к гипергликемии (повышение уровня глюкозы в крови), а также глюкозурии (наличие глюкозы в моче, т.к. глюкоза является пороговым веществом), увеличению осмотического давления мочи и увеличению диуреза

(полиурия). Глюкоза – это осмотическое вещество, если она реабсорбируется не полностью, то будет удерживать возле себя воду, выводить ее, отсюда и полиурия, и жажда.

33

Тироксин щитовидной железы усиливает обменные процессы, в

результате чего в моче возрастает количество осмотически активных веществ,

в частности азотистых, которые притягивают к себе воду, что приводит к увеличению диуреза.

Простагландины стимулируют кровоток в мозговом веществе почки,

угнетают реабсорбцию натрия, за которым тянется вода, что увеличивает диурез.

2.7. Почечный клиренс

Почечный клиренс (коэффициент очищении) – это тот объем плазмы,

который при прохождении через почки за единицу времени (1 минуту)

полностью очищается от какого – либо вещества, в т.ч. от лекарственного.

Величина почечного клиренса – это условная величина, которая для каждого вещества индивидуальна.

Почечный клиренс рассчитывают по формуле:

Если взять вещество, которое в почечных клубочках полностью фильтруется, а затем никак не реабсорбируется в кровь и не секретируется в фильтрат, то мы сможем оценить скорость клубочковой фильтрации.

Таким веществом является инулин.

Инулин – это полисахарид, который не связывается с белками плазмы,

а размер его молекул меньше размера поры почечного фильтра, что позволяет инулину беспрепятственно проникать через него.

Норма СКФ (клиренс инулина) взрослого человека 100-120 мл/мин.

Оценка СКФ по клиренсу инулина является "золотым стандартом"

определения клубочковой фильтрации. Поэтому,

34

-если ПК исследуемого вещества равен ПК инулина – экскреция этого вещества происходит только путем фильтрации,

-если ПК исследуемого вещества больше ПК инулина - экскреция вещества происходит путем фильтрации и секреции,

-если ПК исследуемого вещества меньше ПК инулина – экскреция

происходит путем фильтрации и реабсорбции.

Более удобным и не менее точным методом является оценка СКФ по

клиренсу креатинина.

Креатинин – это продукт метаболизма мышечной ткани.

Креатинин относится к беспороговым веществам. В норме он фильтруется и не реабсорбируется. Небольшое его количество секретируется в проксимальных канальцах, но этой величиной можно пренебречь.

Расчёт величины клиренса креатинина называется «проба Реберга».

У здорового взрослого человека клиренс эндогенного креатинина колеблется от 80 до 180 мл/мин, составляя в среднем 100-120 мл/мин. За нижнюю границу нормы принимается 60 мл /мин.

Повышение уровня клиренса креатинина обычно свидетельствует о снижении фильтрации в почечных клубочках и нарушении выделительной функции почек.

Таким образом, клиренс инулина или клиренс креатинина характеризует СКФ (скорость клубочковой фильтрации).

3. РОЛЬ ПОЧЕК В ПОДДЕРЖАНИИ ГОМЕОСТАЗА

35

Почки способны удалять кислотные или щелочные компоненты, тем самым поддерживая кислотно-щелочной баланс. Эти процессы

осуществляются путем

-реабсорбции бикарбоната натрия,

-реабсорбции или секреции гидрофосфатов или дигидрофосфатов,

-секреции ионов водорода в виде различных кислых соединений.

Около 85% профильтрованного бикарбоната реабсорбирутся в проксимальных канальцах.

В просвет канальца активно секретируется Н+, который быстро соединяется с фильтруемым HCO3-, образуя угольную кислоту. Угольная кислота здесь же превращается в Н2О и СО2. СО2 диффундирует обратно в клетку проксимального канальца, где соединяется с водой и образует угольную кислоту, тем самым завершая этот цикл.

Остальные 15 % профильтрованного бикарбоната реабсорбируются в дистальных канальцах. Таким образом, в норме почки реабсорбируют весь профильтровавшийся бикарбонат.

Также существует несколько вариантов ионообменных реакций, суть которых заключается в обмене Н+ на Na+, что приводит к восстановлению щелочного резерва:

1)бикарбонат натрия взаимодействует с Н+, образовавшаяся слабая угольная кислота распадается на углекислый газ и воду, а Na+ реабсорбируется обратно в кровь.

NаHСО3 + H+ → H2СО3 + Nа+

2)Профильтрованный гидрофосфат натрия (Na2HPO4) взаимодействует

сН+, превращаясь в дигидрофосфат натрия (NaH2PO4) и в таком виде выделяется с мочой. Na+ реабсорбируется обратно в кровь.

Na2HPO4 + H+ → NaH2PO4 + Na+

3) Эпителий почечных канальцев обладает способностью дезаминировать аминокислоты, главным образом глутаминовую, и

превращать аминогруппу NH2 в аммиак (NH3), который секретируется в

36

канальцы, присоединяет ещё один ион Н+ и превращается в ион аммония

(NH4). Далее аммоний используется в качестве основания для удаления кислых радикалов, которые выделяются в виде нейтральных аммонийных солей, а Na+ реабсорбируется.

NH3 + H+ → NH4

NaCl + NH4+ → NH4Cl + Na+

Таким образом, нейтрализуются сильные нелетучие кислоты.

4. Мочевыделение, механизмы регуляции

37

Мочевыделение – это периодически возникающее произвольное опорожнение мочевого пузыря.

Моча из собирательных трубочек почки поступает в почечные чашечки,

затем в лоханку и через мочеточник - в мочевой пузырь. Растяжение стенок чашечек и лоханки создает мочеточнику его перистальтическую волну с частотой 1-5 раз /минуту. В итоге, моча попадает в мочевой пузырь, где она какое-то время депонируется.

ГМК мочеточников иннервируются волокнами вегетативной нервной системы: парасимпатические волокна блуждающего и тазового нервов усиливают перистальтику, а симпатические – тормозят. Мочевой пузырь мочеточники пронизывают под углом, что позволяет мышцам пузыря сдавливать устья мочеточников, препятствуя обратному движению мочи.

Стенка мочевого пузыря образована тремя слоями гладких мышц. У

места выхода мочеиспускательного канала из пузыря циркулярный слой мышц образует непроизвольный сфинктер. В области прохождения мочеиспускательного канала через промежность, поперечнополосатые мышцы мочеполовой диафрагмы формируют произвольный сфинктер.

Вегетативная иннервация мочевого пузыря обеспечивает последовательную смену длительных периодов наполнения на короткие периоды опорожнения (рис. 14).

Парасимпатические (возбуждающие) волокна тазовых нервов вызывают сокращение мышц мочевого пузыря и расслабление непроизвольного сфинктера, т.е. способствуют мочеиспусканию.

Симпатические (задерживающие) волокна тороколюмбального очага спинного мозга, наоборот, вызывают сокращение внутреннего сфинктера и расслабление мышц пузыря, т. е. препятствуют выделению мочи.

Позывы к мочеиспусканию появляются, если объём мочи в мочевом пузыре составляет 150 мл. Дальнейшее наполнение до 300 мл или резкое наполнение пузыря увеличивает частоту афферентных импульсов от механорецепторов в крестцовые отделы спинного мозга и формирует

38

сложный мочеиспускательный рефлекс. Из спинного мозга импульсы направляются в ствол мозга, гипоталамус, лимбическую систему и в лобную долю коры полушарий, что формирует ощущение позыва к мочеиспусканию и соответствующее поведение.

Рис. 14 Иннервация мочевого пузыря

Мочеиспусканию также способствуют сокращения мышц живота и промежности, ведущие к повышению внутрибрюшного давления для сдавления мочевого пузыря.

После опорожнения в мочевом пузыре в норме остается около 30 мл

мочи, пузырь спадается, и рефлекторный акт завершается.

Увзрослых в норме число мочеиспусканий составляет в среднем 4-6 раз

всутки. Объем выделенной мочи за один раз – 200-300 мл.

5. ЖАЖДА

39

Жажда — это физиологическое ощущение, служащее сигналом того,

что организм нуждается в воде.

Жажда относится к основным биологическим потребностям, которая,

как и потребность в пище и размножении обеспечивает сохранение жизни индивидуума и всего вида в целом.

Виды жажды (рис. 15):

1.гиперосмотическая — при возрастании осмотической концентрации внеклеточной жидкости,

2.гиповолемическая – связанная с уменьшением объёма ОЦК.

Соответственно выделяют два типа стимулов, приводящих к формированию чувства жажды и питьевой мотивации:

1.гиперосмолярность крови,

2.дефицит объёма циркулирующей крови (ОЦК).

Гиперосмотическая жажда возникает при осмотическом сжатии клеток в области центральных и периферических осморецепторов, независимо от причин гиперосмолярности крови. Это может быть абсолютный или

относительный дефицит воды.

Абсолютный дефицит возникает при обильном потоотделении и длительной лихорадке, когда организм теряет воду через легкие при частом дыхании.

Относительный дефицит воды развивается при употреблении соленой пищи.

Импульсы от осморецепторов направляются в центр жажды гипоталамуса, а от него – к супраоптическому ядру, что приводит к выделению АДГ и одновременному формированию чувства жажды. Также, импульсы направляются в лимбическую систему и кору полушарий мозга, что позволяет сформировать человеку питьевую мотивацию и соответствующее поведение для удовлетворения питьевой потребности.

40