19

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Экз №__

Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики

«УТВЕРЖДАЮ»

ИО начальника кафедры

клинической биохимии и

лабораторной диагностики

полковник медицинской службы

В.ПАСТУШЕНКОВ

«___» _____________ 2008 г.

доцент кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики кандидат медицинских наук доцент В.ГОСУДАРСКИЙ

_____________________________________________________________________

Должность, ученая степень, ученое звание, воинское звание, инициал имени, фамилия автора (авторов)

ЛЕКЦИЯ № 31

_________________________________________

(Номер по тематическому плану изучения дисциплины) по дисциплине: «Биохимия»

___________________________________________________________

(Наименование учебной дисциплины)

на тему: «Биохимия почек и мочи»

________________________________________________

(наименование темы занятий по тематическому плану изучения дисциплины)

с курсантами и студентами 2 курса факультетов подготовки врачей

(военно-медицинских специалистов иностранных армий)

Обсуждена и одобрена на заседании кафедры

«____» ____________ 200___ г.

Протокол №______

Уточнено (дополнено):

«____» ____________ 200___ г.

_____________________________________

(воинское звание, подпись, инициал имени, фамилия)

СОДЕРЖАНИЕ

№ п/п	Учебные вопросы	Время (мин)
1.	Введение	3
2.	1.Биохимические процессы в почечных клубочках и канальцах. 2. Химический состав мочи.	40 35
3.	Выводы и заключение	12

ЛИТЕРАТУРА

а) Использованная при подготовке текста лекции:

1. Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин «Биологическая химия», «Медицина», 1998г., с. 608-624.

2. Справочник «Медицинские лабораторные технологии» под редакцией А. И. Карпищенко, Санкт-Петербург, «Интермедика», 2002г., Т.1, с. 155-188.

3. Справочник «Лабораторные методы исследования в клинике» под редакцией В. В. Меньшикова, М., «Медицина», 1987г., с.47-65.

4. Энциклопедия клинических лабораторных тестов под редакцией Н. Тица, М., «Лабинформ» 1997г., с. 942.

б) Рекомендуемая обучаемым для самостоятельной работы по теме лекции:

1. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин «Биологическая химия», «Медицина», 1998г., с. 608-624.

2. В. И. Государский «Биохимия почек и мочи», лекция.

3. Руководство к лабораторным занятиям по общей и клинической биохимии под редакцией А. Ч. Карпищенко, Санкт-Петербург, 1998г., с. 115-125.

НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Диапозитивы №26-38

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

1. Диапроектор

2. Мультимедийное обеспечение

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Введение

Почки—один из важнейших органов, основная функция которого заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма. Образующиеся в процессе клеточного метаболизма и подлежащие удалению продукты сначала поступают из клеток в плазму крови, являющуюся частью внеклеточной жидкости, а затем уже выводятся из организма. Наиболее изучена роль почек в выведении из организма различных, главным образом азотистых, продуктов обмена, в регуляции постоянства концентрации натрия и регуляции количества внеклеточной жидкости. Почки являются также одним из органов, обеспечивающих постоянство концентрации водородных ионов в крови и постоянство ее осмотического давления.

1. Биохимические процессы в почечных клубочках и канальцах

Функциональной единицей почек является нефрон, состоящий из сосудистого клубочка, окруженного капсулой Шумлянского—Боумена, от которой начинается проксимальный канадец, состоящий из извитой и прямой части, переходящий далее в тонкий сегмент петли Генле; за этим сегментом начинается дистальный канадец, в свою очередь состоящий из широкой восходящей части петли Генле и дистального отдела извитого канальца. За дистальным отделом извитого канальца следует собирательный каналец. Такие канальцы от нескольких нефронов впадают в малые почечные чашечки. 2—3 такие чашечки переходят в большие чашечки, открывающиеся в полость почечной лоханки. Общая длина почечного канальца обычно не превышает 35—50 мм. Однако ввиду того, что почки человека содержат около 2 млн. нефронов, общая длина всех канальцев достигает 70—100 км, а всасывающая •поверхность их занимает несколько квадратных метров.

Отходящие от аорты почечные артерии в каждой почке распадаются на междолевые артерии, образующие на границе коркового и мозгового слоев почки артериальные дуги, от которых идут междольковые артерии. Ветви этих артерий входят в почечный клубочек в виде приводящей артериолы, которая распадается, примерно, на 50 капиллярных петель, собственно и составляющих почечный клубочек. Эти капилляры внутри клубочка далее сходятся и образуют отводящую артериолу, которая, выходя из клубочка, снова распадается на капилляры, снабжающие кровью каналец соответствующего нефрона. Отходящая от канальцев кровь собирается венозной системой почки. Примерно 80% протекающей через почки крови проходит через только что описанную систему.

20% крови проходит через так называемые юкстамедуллярные клубочки, расположенные на границе коркового и мозгового слоев почки. Юкстамедуллярное кровообращение некоторые авторы рассматривают как обходный путь, используемый, например, при ишемии коркового вещества почки.

Функциональное значение клубочков и канальцев различно. В клубочках происходит образование первичной мочи или ультрафильтрата, который содержит все компоненты плазмы крови, за исключением белков (В действительности в ультрафильтрате все же содержится некоторое количество белка). В канальцах основное количество выделившейся воды в клубочках и часть растворенных веществ подвергается обратному всасыванию. Таким образом, образуется окончательная моча, отличающаяся от ультрафильтрата более высоким содержанием ряда органических и неорганических соединений. В канальцах, кроме того, возможно также и выделение в фильтрат некоторых веществ, как входящих в состав крови (экскреция), так и заново образующихся в ткани почки (секреция в канальцах).

Почки являются одним из наиболее интенсивно снабжаемых кровью органов, что, принимая во внимание их функцию, представляется вполне понятным. Обычно через почки проходит около 1—1,3 л крови в минуту. Находящаяся внутри клубочка кровь отделена от содержимого канальцев (первичной мочи) трехслойной мембраной, образующей своеобразный почечный фильтр. Внутренний листок капсулы, охватывающей сосудистый клубочек, сращен с капиллярной стенкой. Между эндотелием капилляров и внутренним листком капсулы находится базальная мембрана, состоящая из мукополисахаридов и не содержащая коллагеновых волокон. Структура мембраны напоминает структуру войлока и имеет «поры» ультрамикроскопических размеров. Через них могут проходить вода, все низкомолекулярные компоненты плазмы и даже некоторые белки, например небольшое количество гемоглобина и белков сыворотки крови.

Таким образом, содержимое боуменовой капсулы представляет собой ультрафильтрат плазмы крови, т. е. почечная мембрана задерживает форменные элементы и белки крови, но пропускает водорастворимые низкомолекулярные вещества. Эту часть плазмы называют также фильтрационной фракцией. Концентрация натрия, калия, фосфатов, глюкозы, креатиннна, мочевой кислоты в первичной моче (ультрафильтрате) такая же, как и в плазме крови. Одинаковые величины получены и для осмотического давления, электропроводности, концентрации водородных ионов. При ряде патологических состояний проницаемость мембраны, однако, изменяется, что ведет к качественному и количественному изменению состава ультрафильтрата. Повышение проницаемости мембраны является глазной причиной протеинурии, наблюдаемой при различных почечных заболеваниях. В этом случае через мембрану могут проходить различные белки, но, как правило, с молекулярным весом, не превышающим 200000. По своим иммунологическим свойствам белки мочи идентичны белкам сыворотки крови. Таким образом, можно считать, что в моче при различных патологических состояниях могут быть сывороточный альбумин, a₁-глобулины, трансферрин, g-глобулины, церулоплазмин. Лишь при пролиферативных и мембранозных гломерулонефритах в моче встречаются a₂-глобулины с молекулярным весом около 300000 и b-липопротеины с молекулярным весом 1,3 млн. Выделение трансферрина и церулоплазмина с мочой приводит к снижению содержания железа и меди в сыворотке крови. Помимо проникновения сывороточных белков из крови в мочу, источником протеинурии могут быть и клеточные белки канальцев, попадающие в мочу при разрушении клеток. К их числу относятся a₁-глобулины и a₂-глобулины.

Значительные потери белка с мочой, которые наблюдаются при нефротическом синдроме (до 10 г белка в день), приводят к появлению отеков, что является весьма характерным признаком этого заболевания. Механизм развития отеков довольно сложен и связан не только с протеинурией. Существенное значение имеет при этом задержка в организме натрия, обусловленная повышенной продукцией альдостерона, гормона коры надпочечников, влияющего на соотношение натрия и калия в тканях.

Исходя из сказанного, понятно, почему для борьбы с отеками при нефрозах рекомендуется назначение пищи, богатой белками, и ограничение поваренной соли. В то же время ртутные мочегонные, влияющие на ферментативные процессы в без того уже пораженных канальцах, при нефротическом синдроме противопоказаны.

Перейдем теперь к рассмотрению факторов, влияющих на количество ультрафильтрата. Если состав фильтрата в основном определяется структурой почечной мембраны, то количество его зависит главным образом от величины кровяного (гидростатического) давления в почечных капиллярах, которому противодействуют онкотическое давление белков плазмы и внутрикапсулярное давление. Из сказанного ясно, что количество фильтрата определяется соотношением всех этих факторов. Гидростатическое давление в среднем равно 70—80 мм рт. ст. Характерно, что оно в капиллярах почечного клубочка выше, чем в капиллярах других органов. Онкотическое давление обычно колеблется в пределах 25—30мм, а внутрикапсулярное давление— 10—20 мм рт. ст. Для обеспечения процесса фильтрации необходимо, чтобы гидростатическое давление в капиллярах превышало сумму онкотического и внутрикапсулярного давлений. В норме эта величина составляет около 30 мм рт. ст. Количество фильтрата зависит также от величины фильтрационной поверхности, т. е. от числа функционирующих почечных клубочков. Отсюда становится понятным, почему вещества, усиливающие кровообращение в почках или увеличивающие количество функционирующих клубочков (теобромин, теофиллин, листья толокнянки, березы, брусники, плоды можжевельника), обладают мочегонными свойствами.

О фильтрационной способности почек судят, определяя величину клубочковой фильтрации. Она равна клиренсу таких веществ, которые после фильтрации не подвергаются реабсорбции, а также не секретируются клетками канальцевого эпителия (инулин и эндогенный креатинин). Под клиренсом того или иного вещества условно понимают количество крови (в мл), очищающееся от него в 1 мин, при прохождении крови через почки.

Напомним, что в течение суток в почках человека образуется около 180 л первичной мочи (ультрафильтрата) примерно из 1500 л протекающей через почки за это же время крови. Это соответствует образованию за 1 мин 125 .ил ультрафильтрата, т. е. выделению в клубочках 125 мл плазмы, не содержащей белков. Между тем, суточный объем мочи у человека в норме, как известно, обычно равен 1,5—2 л. Таким образом, основное количество ультрафильтрата, образовавшегося в клубочках, подвергается обратному всасыванию в канальцах.

Вещества, которые не только фильтруются в клубочках, но и подвергаются обратному всасыванию, выделяются с мочой в очень небольших количествах.

Если вещество, например глюкоза, подвергается в проксимальных канальцах обратному всасыванию полностью, то в этом случае клиренс, т. е. освобождение (или «очищение») крови от этого вещества, равен нулю. Если же вещество, например инулин, перешедшее в состав ультрафильтрата, вовсе не подвергается обратному всасыванию, то в данном случае клиренс, выраженный в мл плазмы (или ультрафильтратов), равен 125 мл в минуту и совпадает с величиной фильтрации.

Обычно клиренс оказывается величиной несколько меньшей. Так, клиренс мочевины равен 70. Это означает, что за 1 мин от мочевины освобождается 70 мл плазмы или, другими словами, обратному всасыванию в канальцах подвергается количество мочевины, содержащееся в 55 мл ультрафильтрата (125 - х = 70; х=55).

Если клиренс превышает величину 125, то это значит, что данное вещество не только фильтруется в клубочках, но и активно выделяется в канальцах.

Для определения клиренса необходимо знание трех величин-—концентрации веществ в моче и в крови, а также величины минутного диуреза:

Методика этого определения подробно излагается в практических руководствах.

У здорового человека величина клубочковой фильтрации составляет 125±30 мл. Снижение клубочковой фильтрации может быть обусловлено как внепочечными причинами, например сердечными заболеваниями с недостаточностью кровообращения, так и различными заболеваниями почек. Снижение интенсивности клубочковой фильтрации наблюдается при хроническом нефрите и сморщенной почке в результате уменьшения общего количества функционирующих клубочков и уплотнения мембраны капилляров, что в свою очередь приводит к снижению их проницаемости. Повышение клубочковой фильтрации отмечается при липоидном нефрозе и нефротической форме нефрита. Эти нарушения фильтрации объясняются прежде всего изменением при указанных заболеваниях онкотического давления крови. Изменение клубочковой фильтрации наблюдается также при гипертонии, когда первоначально, благодаря повышению кровяного давления, фильтрация возрастает, а затем, в связи с уплотнением мембраны клубочков, наоборот снижается. Нарушение клубочковой фильтрации при нефрите и является основной причиной задержки воды в организме.

Снижение клубочковой фильтрации при нефритах сопровождается уменьшением выделения из организма конечных продуктов азотистого обмена, что приводит к накоплению их в крови и постепенному развитию уремического состояния. Главную роль в этом-процессе играет повышение содержания в крови мочевины. Обычно, кроме увеличения содержания мочевины, наблюдается также возрастание концентрации в крови креатинина, мочевой кислоты, а также индикана. Увеличение содержания последнего некоторые авторы рассматривают как предвестник наступления азотемической уремии. Содержание остаточного азота в этих случаях может достигать 200 мг°/о вместо 20—40 мг °/о в норме.

Азотемия развивается при падении величины клубочковой фильтрации ниже 35 мл/мин. .При этом, наряду с задержкой конечных продуктов азотистого обмена, наблюдается задержка в крови сульфатов и фосфатов, сопровождающаяся связыванием части бикарбонатов, что приводит к развитию ацидоза.

Из всего изложенного выше вытекает, что при нарушении фильтрационной способности почек мочегонные средства, содержащие в своем составе серу (сернокислый натрий, сернокислая магнезия), противопоказаны.

Как уже указывалось, объем клубочкового фильтрата, т. е. первичной мочи, у человека составляет около 180 л в сутки; в то же время из организма на протяжении суток выводится всего 1,5—2 л окончательной мочи. Следовательно, в организм возвращается около 99% объема ультрафильтрата. Реабсорбционная способность почек может быть легко определена по величинам клубочковой фильтрации и минутного диуреза:

Уменьшение объема клубочкового фильтрата и изменение содержания различных компонентов в нем происходит в основном в результате работы клеток эпителия канальцев. О величине нагрузки, выполняемой клетками почечных канальцев, можно судить по количеству различных веществ, транспортируемых канальцевым эпителием в течение суток. Так, через мембраны этих клеток за 24 ч всасывается около 179 л воды, 1 кг NaCl, 360 г NaHCO₃, 170 г глюкозы. Выделяется же с мочой всего лишь 60 г сухих веществ. Характерно, что эпителиальные клетки канальцев, где интенсивно протекают процессы всасывания, содержат значительное количество митохондрий, которые играют роль клеточных «силовых станций» (синтез АТФ). Энергия, необходимая для работы почек, в основном освобождается при аэробном окислении углеводов и жирных кислот.

Вещества, подавляющие активность окислительных ферментов в почках, например меркузал, связывающий SH-группы сукцинатдегидрогеназы клеток канальцевого эпителия, являются, как известно, мочегонными средствами. Меркузал нарушает обратное всасывание в канальцах натрия и хлора, в результате чего молярная концентрация веществ в содержимом канальцев повышается, и это приводит к выведению значительного количества воды из организма.

Как уже указывалось, почечный каналец может быть подразделен на две части — проксимальный и дистальный сегменты. В проксимальном сегменте происходит реабсорбция примерно 96% воды и 80% ионов натрия и хлора. Здесь же реабсорбируются глюкоза, аминокислоты и небольшое количество белков, попавших в состав ультрафильтрата. Концентрация белка в ультрафильтрате обычно не превышает 10—30 мг °/о. Однако, учитывая общий объем ультрафильтрата, можно подсчитать, что при отсутствии реабсорбции человек терял бы с мочой ежедневно 18—54 г белка. На самом же деле суточное выделение белка с мочой составляет всего 30 мг, из которых ²/₃ составляют альбумины и ^3—глобулины. Нарушение обратного всасывания белка является, как уже отмечалось, одной из причин протеинурии, возникающей при различных почечных заболеваниях.

Глюкоза реабсорбируется также почти полностью. Содержание глюкозы во вторичной моче составляет 5—10 мг°/о, т. е. за сутки человек выделяет всего 50—200 мг глюкозы. Величина реабсорбции глюкозы зависит от концентрации ее в ультрафильтрате; с увеличением концентрации возрастает и реабсорбция. Однако эта зависимость сохраняется только до достижения максимальной интенсивности реабсорбции, после чего величина реабсорбции остается постоянной. Снижение абсорбции глюкозы наблюдается при аноксии и охлаждении. Механизм всасывания глюкозы в почечных канальцах окончательно не установлен. Прежние представления о фосфорилировании глюкозы как необходимом предварительном условии всасывания ее в настоящее время подвергаются сомнению, поскольку динитрофенол, разобщающий процесс окислительного фосфорилирования не нарушает обратного всасывания глюкозы в канальцах. Что касается всасывания аминокислот, то, по-видимому, для каждой аминокислоты или для группы аминокислот имеются особые механизмы реабсорбции. Нарушение этих механизмов приводит к нарушению обратного всасывания определенных аминокислот. Так, например, при цистинурии наряду с цистином с мочой выделяется значительное количество лизина и аргинина. Вместе с тем содержание аминокислот в крови при этих заболеваниях остается нормальным.

В проксимальном канальце происходит также основная реабсорбция бикарбонатов и фосфатов. Величина обратного всасывания фосфатов зависит от концентрации кальция в плазме, от содержания витамина D и паратгормона.

Выделение фосфатов с мочой зависит от количества фосфорных соединений в пище. При повышенном содержании их в пищевом рационе из кишечника в кровь всасывается большое количество фосфатов. Однако реабсорбция их в почках, напротив, снижается, что и приводит к повышенному выделению фосфатов с мочой.

Всасывание воды в проксимальном сегменте происходит пассивно, в результате активного всасывания натрия. Вода в этом случае как бы «следует» за натрием.

Всасывание же натрия идет против градиента концентраций; в содержимом канальца концентрация натрия ниже концентрации его в крови. Тем не менее реабсорбция прекращается лишь тогда, когда концентрация натрия в крови достигает уровня, превышающего в 2 раза содержание его в канальце.

В проксимальном отделе канальцев происходит и реабсорбция почти всего калия, содержащегося в клубочковом фильтрате, хотя, вероятно, он может всасываться и в других отделах нефрона.

Наряду с активной реабсорбцией, в канальцах происходит и простая обратная диффузия. Так, считают, что глюкоза, Na, К, Са, Cl, Mg в канальцах могут не только реабсорбироваться, но и подвергаться обратной диффузии.

Что же касается мочевины, мочевой кислоты и сульфатов, то они не подвергаются активной реабсорбции и могут только частично диффундировать в кровь из содержимого канальцев при соответствующих условиях. Стенка канальцев мало проницаема для мочевины, и поэтому из 40 г мочевины, содержащейся в суточном клубочковом фильтрате, 30 г ее выделяется с мочой. В связи с этим при хронических канальцевых нарушениях выделение мочевины существенно не страдает.

К числу веществ, совершенно не реабсорбируемых в канальцах, относятся полисахарид инулин и креатинин. Они используются в лабораторной практике для определения величины клубочковой фильтрации. Также не реабсорбируются сорбит, маннит и гипосульфит натрия.

В дистальном сегменте канальца продолжается всасывание как воды, так и оставшейся части натрия, но, в отличие от всасывания в проксимальном сегменте, в дистальной части канальца вода всасывается вне всякой зависимости от всасывания ионов Na. Количество всасывающейся здесь воды определяется общим состоянием водного обмена всего организма. При избыточном содержании воды в организме реабсорбция воды в дистальном сегменте канальцев резко сокращается. Процесс этот регулируется гормоном задней доли гипофиза вазопрессином (антидиуретическим гормоном).

Количество Na, всасывающегося в дистальном сегменте канальца, определяется общим содержанием его в организме и регулируется симпатической нервной системой, а также гормоном коры надпочечников альдостероном, повышенная секреция которого способствует реабсорбции натрия, т. е. задержке его в организме. При поражениях коры надпочечников организм погибает, напротив, от недостатка натрия, вследствие потери почечными канальцами способности к его реабсорбции.

Следует заметить, что почки потенциально сохраняют для организма колоссальное количество натрия—около 500 г в сутки. В связи с этим ряд авторов рассматривает натрийуретическую функцию почек как одну из важнейших функций этого органа. Наряду с влиянием на всасывание натрия (задержка его в организме), альдостерон способствует выделению калия и ионов водорода. При длительном введении больным альдостерона скорость всасывания натрия постепенно снижается, в то время как выделение калия продолжается с постоянной скоростью.

Как уже упоминалось, в формировании окончательной мочи, наряду с фильтрационно-реабсорбционными процессами, принимают участие и процессы канальцевой секреции или, как их еще называют, процессы активной экскреции. Они заключаются в выделении в просвет канальца ряда веществ, как фильтрующихся в клубочках, так и не способных проходить через почечный фильтр. Наличие секреции того или иного вещества может быть установлено путем сравнения его клиренса с клиренсом инулина или эндогенного креатинина. Секретируемые почечными канальцами вещества имеют более высокий клиренс по сравнению с клиренсом инулина. К их числу, например, относятся экзогенный креатинин, парааминогиппуровая кислота, мочевина (при высокой концентрации ее в крови), калий, пенициллин, диодраст, фенолрот и некоторые другие. Секреция, как и реабсорбция, является активным процессом, связанным с функцией канальцевых клеток. Нарушение окислительных процессов в этих клетках, в частности при воздействии разобщающих веществ (динитрофенол и др.), приводит к потере способности клеток выполнять секреторную функцию. Некоторые ингибиторы канальцевой секреции, в частности каринамид (парабензилсульфонамидобензойная кислота), были предложены для уменьшения выделения пенициллина из организма. Ряд других веществ, выделяющихся путем секреции и обладающих контрастными свойствами, нашли себе применение в рентгенографических исследованиях урологических больных. Следует также отметить, что именно путем канальцевой секреции выделяются многие чужеродные для организма вещества, попавшие в кровь.

Мы рассмотрели в общих чертах натрийуретическую и гидроуретическую функции почек, а также работу почек по выведению конечных продуктов азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин, аминокислоты). Перейдем теперь к разбору еще одной очень важной их функции— участию почек в обеспечении постоянства концентрации водородных ионов в крови. Эту работу выполняет дистальный сегмент канальцев. Как известно, в кровь непрерывно поступают как кислые, так и щелочные продукты обмена веществ. Особенно много образуется кислых радикалов. Между тем концентрация водородных ионов в крови удерживается постоянно на определенном уровне (рН крови 7,36). Летучие кислые продукты удаляются из организма через легкие, а нелетучие— через почки. Поступившие в плазму анионы кислот фильтруются в почечных клубочках и нейтрализуются главным образом катионами натрия. Однако если бы в таком виде происходило удаление кислых радикалов с мочой, то организм терял бы большое количество натрия. На самом деле этого не происходит. Профильтрованный натрий, как мы уже видели, почти полностью реабсорбируется в канальцах, а для нейтрализации кислоты почки используют другие катионы, в частности ион аммония. Кроме того, натрий частично заменяется калием. Источником иона аммония являются процессы дезаминирования глютамина и аминокислот. Более слабые с низкой константой диссоциации органические кислоты выделяются с мочой как таковые после взаимодействия их солей с углекислотой. Что же касается сильных кислот, таких как фосфорная и серная, то для их нейтрализации используется ион аммония.

Функция почек по поддержанию концентрации водородных ионов плазмы на постоянном уровне тесно связана с натрийуретической функцией. Сохранение натрия происходит путем взаимодействия основного фосфата, фильтрующегося в почечных клубочках, с угольной кислотой в дистальном сегменте почечных канальцев. В результате этой реакции образуется кислый фосфат и бикарбонат натрия, который реабсорбируется в канальцах. Тем самым почки не только сберегают натрий, но и способствуют восстановлению при ацидозе щелочного резерва крови:

Na₂НРО₄ + Н₂СО₃  NaH₂PO₄ + NaHCO₃.

Почкам принадлежит ведущая роль в поддержании постоянства концентрации бикарбонатов во внеклеточной жидкости, частью которой является плазма крови (26—28 мэкв/л). Если во внеклеточной жидкости содержание бикарбонатов снижается, то реабсорбция их канальцами увеличивается, причем тем больше, чем выше концентрация углекислоты в артериальной крови. При повышении содержания бикарбонатов во внеклеточной жидкости наблюдается обратная картина.

Следует отметить также, что почки выполняют большую работу по изменению концентрации водородных ионов в первичной моче, которая по величине рН не отличается от плазмы крови (рН 7,4). Концентрация же водородных ионов в окончательной моче может в 800 раз превосходить концентрацию этих ионов в крови. Величина рН мочи иногда доходит до 4,5; соотношение кислого и основного фосфатов в ней может быть около 50 : 1, в то время как в первичной моче (клубочковом фильтрате) это отношение равно 1 : 4.

Регуляция деятельности почек, как и регуляция работы других органов, осуществляется как нервным, так и нервно-гуморальным путем, при участии гормонов ряда желез внутренней секреции. В известной степени сама почка является железой внутренней секреции, вырабатывающей такие гормоны, как ренин и эритропоэтин.

Выше уже указывалось, что работа почек направлена на поддержание постоянства осмотического давления. По современным представлениям, ткани содержат осморецепторы, реагирующие на изменение осмотического давления. В ответ на раздражение осморецепторов изменяется выделение антидиуретического гормона гипофиза (вазопрессина), который влияет на процесс реабсорбции воды в дистальных сегментах почечных канальцев. Одновременно, в результате изменения секреции альдостерона корой надпочечников, меняется и реабсорбция натрия в дистальном сегменте.

Таким образом, основными гормонами, влияющими на деятельность почек, являются антидиуретический гормон и альдостерон. Что же касается других гормонов, например адреналина, то этот гормон в основном оказывает влияние на диурез косвенным путем, изменяя скорость кровообращения.

Непосредственно нервная регуляция почечной деятельности осуществляется главным образом симпатической нервной системой, которая влияет как на скорость кровообращения в почках, так и на реабсорбционные процессы в канальцах.

Что же касается гормональной функции самих почек, то здесь необходимо прежде всего остановиться на образовании и роли ренина. Этот гормон синтезируется группой мелких клеток, расположенных в районе вхождения в почечный клубочек приводящих и выхода из него отводящих артериол. Считают, что ренин регулирует клубочковую фильтрацию, изменяя прежде всего тонус артериол. Ренин обнаружен только в почках. По своей химической природе он является белком, обладающим ферментативной активностью. Субстратом действия ренина является один из сывороточных глобулинов, который в результате ферментативной реакции превращается в гипертензин, обладающий сосудосуживающим действием. Кроме почечного кровообращения, ренин через гипертензин влияет и на кровяное давление всего организма. Многие авторы считают, что повышенное образование в почках ренина является одной из главных причин развития гипертонической болезни. Повышенная секреция ренина в свою очередь является следствием недостаточного кровоснабжения почки. Однако, по мнению других авторов, выработка ренина находится под контролем центральной нервной системы, которой и принадлежит ведущая роль в патогенезе гипертонической болезни.

Другой гормон, синтезируемый в почках—эритропоэтин, стимулирует костномозговое кроветворение (эритропоэз). Предполагают, что по структуре эритропоэтин является мукопротеином, содержащим кобальт. Образование его повышается в условиях гипоксии и анемии. Однако детали химической структуры и механизма действия этого вещества остаются недостаточно изученными.