16.4. Роль почек в гомеостазе

1. Экскреторная функция почек. Через почки выделяются из организма: мочевина, мочевая кислота, креатинин, молочная кислота, ацетоновые и кетоновые тела, минеральные соли, многие чужеродные и ядовитые вещества, лекарственные вещества, краски.

2. Участие в обмене белков, липидов, углеводов, пептидов. Внутри клетки белок расщепляется ферментами до отдельных аминокислот, которые через базолатеральную мембрану возвращаются в кровоток и идут на построение новых белков. Таким же образом почка расщепляет и пептидные гормоны.

Процесс глюконеогенеза происходит в коре почки, а наибольшая активность гликолиза характерна для мозгового вещества почки. При длительном голодании в почках образуется половина общего количества глюкозы, поступающей в кровь. В этом процессе используются органические кислоты, которые превращаются в глюкозу.

Роль почки в липидном обмене состоит в том, что в её ткани свободные жирные кислоты включаются в состав триацилглицеринов и фосфолипидов и в виде этих соединений поступают в циркуляцию на различные нужды организма. В тканях почки синтезируется один из компонентов биомембран – фосфатидилинозитол.

3. Регуляция водного баланса и, соответственно, объём вне- и внутриклеточных водных пространств, поскольку почки меняют количество выводимой с мочой воды. Уровень секреции АДГ зависит от раздражения осморецепторов, натриорецепторов и концентрации натрия, волюморецепторов, реагирующих на изменение объёма внутрисосудистой и внеклеточной жидкости. Раздражение барорецепторов левого и особенно правого предсердий большим количеством крови способствует выработке натрийуретического гормона, под действием которого повышается экскреция натрия и воды.

4. Регуляция постоянства осмотического давления крови.

При увеличении осмотического давления крови возбуждаются осморецепторы, стимулируются нейроны супраоптического ядра, усиливается секреция АДГ, возрастает реабсорбция воды в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках, уменьшается мочеотделение и выделяется концентрированная моча.

При понижении осмотического давления активность центральных осморецепторов уменьшается. Это способствует снижению секреции АДГ нейрогипофизом и натрийуретического пептида в предсердиях приводит к возрастанию выделения воды почкой (полиурия). Осмотическое давление возрастает.

5. Регуляция кислотно-щелочного равновесия крови.

При ацидозе: Под действием фермента карбоангидразы происходит гидратация двуокиси углерода и образование угольной кислоты, которая распадается с образованием ионов водорода и бикарбоната в клетках почечных канальцев:

СО₂ + Н₂О ⇋ Н₂СО₃ ⇋ Н + НСО₃

В просвет канальца секретируются ионы водорода. Это способствует реабсорбции вместе бикарбонатом эквивалентного количества ионов натрия. В просвете канальца ионы водорода связываются не только с бикарбонатом, но и с двузамещённым фосфатом натрия (Nа₂НРО₄), превращая его в NаН₂РО₄, который покидает почку и выносит избыток ионов водорода.

В результате бикарбонаты возвращаются в кровь, а кислые вещества (NаН₂РО₄, NН₄) вместе с ионами водорода выводятся с мочой. рН мочи – кислая, до 5,0 у плотоядных.

При алкалозе: При накоплении в организме большого количества бикарбонатов (Nа₂НСО₃) и других щелочных элементов (Nа₂НРО₄) происходит сдвиг рН в щелочную сторону. Излишек щелочных элементов выводится с мочой. В итоге – рН мочи – щелочная, до 8,7 у крупного рогатого скота.

Когда в организме накапливаются ионы водорода, то моча приобретает кислую среду (при мясной пищи), а при потреблении растительной пищи рН мочи сдвигается в щелочную сторону.

6. Регуляция баланса Nа⁺, К⁺, СI^-, Са²⁺. Это осуществляется за счёт почек, гуморальных факторов, натриевых, калиевых, кальциевых и хлорных рецепторов, которые располагаются в печени, гипоталамусе, в дистальном извитом канальце и в макуле денса. Гипоталамические рецепторы улавливают содержание ионов плазмы крови, прошедшей через почки. Сигналы от рецепторов идут в центры регуляции, далее команда поступает к соответствующим железам внутренней секреции.

7. Регуляция свёртывания крови. В почках синтезируются гуморальные регуляторы свёртывания крови (урокиназа, тромбопластин, тромбоксан и простациклин). Так, фермент урокиназа, является мощным активатором плазминогена – одного из основных участников фибринолиза.

8. Регуляция артериального давления крови.

а. Синтез ренина в юкстагломерулярном аппарате.

При снижении артериального давления ренин активирует ангиотензиноген (белок плазмы крови) и переводит его в ангиотензин I. В лёгких от ангиотензина I отщепляется две аминокислоты и образуется активное соединение ангиотензин II, который способствует сужению кровеносных сосудов и повышению кровяного давления.

б. Синтез медуллина в мозговом веществе почки. Медуллин или Простагландин А2 вызывает расширение кровеносных сосудов и снижение кровяного давления. В почке образуются кинины. Почечные кинины (например, брадикинин) являются сильными вазодилятаторами, участвующими в регуляции почечного кровотока и выделении натрия.

9. Регуляция эритропоэза.

При уменьшении напряжения кислорода в почках, в юкстагломерулярном аппарате, синтезируются эритропоэтины, которые стимулируют эритропоэз в красном костном мозге.

10. Роль почек в регуляции уровня сахара в крови.

Появление сахара в моче (глюкозурия) при повышении его в крови выше порога выведения (выше 170-200 мг %). В почках синтезируется глюкоза (глюконеогенез) из органических кислот.

11. Синтез витамина D₃.

Почки извлекают из крови прогормон 25-ОН-витамин D₃, который образуется в печени и затем подвергается гидроксилированию в митохондриях и превращается в 1,25-(ОН)₂витамин D₃ (активный стероидный гормон). Он стимулирует образование Са-связывающего белка в клетках кишечника, что необходимо для всасывания Са²⁺. Этот же гормон способствует высвобождению Са²⁺ из кости. Из вышеизложенного можно сделать вывод, что почки – это полифункциональный орган.