ВЭН_в_НейроРе

ЧАСТЬ II. физиология обмена жидкости и электролитов

Петля поворачивает обратно, к границе с корковым слоем, отсюда начинается восходящий отдел петли и здесь, из фильтрата начинают удаляться растворенныевещества,аводаостаётсявканальце.Приэтом,естественно,концентрация раствора и осмолярность снижается. Основную работу по удалению растворённых веществ выполняют системы активного транспорта толстого сегмента восходящей части петли Генле. К тому моменту, когда фильтрат по восходящему отделу петли Генле доходит до границы коркового и мозгового слоёв осмолярность может снижаться до 100мосм/л. Очевидно, что растворенные вещества, удаляемые из фильтрата всасываются в прямой сосуд проходящий рядом.

Вот здесь возникает настоящий инженерный вопрос: В каком направлении должна двигаться кровь в капилляре, чтобы последовательно принимая в себя растворенные вещества и воду, возле точки поворота петли иметь максимальную осмолярность, а при впадении в огибающую вену быть изотоническим раствором? Единственно возможный правильный ответ: Кровь в прямых сосудах всегда движется в направлении противоположном движению фильтрата. Капилляр погружающийся в мозговой слой находится рядом с восходящим отделом петли и, реабсорбируя электролиты увеличивает осмолярность крови до максимально возможного уровня.

В точке поворота и в капилляре и в петле максимально-возможная концентрация растворенных веществ и осмолярность. Когда капилляр возвращается к границе коркового и мозгового слоёв он поднимается рядом с нисходящим отделом петли Генле интенсивно реабсорбируя воду. К моменту впадения в огибающую вену осмолярность крови в капилляре возвращается к физиологической норме.

Очень важно важно не забывать, что в отличии от канальца нефрона, притубулярный капилляр на всём своём протяжении высоко проницаем для воды и электролитов. За счёт того, что в притубулярных капиллярах низкое гидростатическое и высокое онкотическое давление, он выравнивает свой внутренний состав, за счёт диффузии, с составом окружающей межклеточной жидкости интенсивно принимая в себя то, чего в интерстиции больше. При погружении в мозговой слой – это электролиты, а при возвращении из глубины мозгового слоя к границе с корковым – это вода.

Эта схема позволит Вам представить положение петли Генле юкстамедулярного нефрона относительно других структурных частей почки.

ЧАСТЬ II. физиология обмена жидкости и электролитов

II.5.6 Дистальный извитой каналец

Толстый сегмент восходящего отдела петли Генле заканчивается там, где изгиб канальца между приносящей и выносящей артериолами формирует юкстагломерулярный аппарат. От этой точки начинается дистальный извитой каналец. В дистальном извитом канальце выделяют начальный отдел и конечный отдел. По своей структуре и функции эти отделы сильно различаются.

Начальный отдел дистального канальца по структуре и резорбтивным свойствам похож на толстый сегмент восходящего отдела петли Генле. Стенка канальца непроницаема для воды и мочевины. Здесь активно реабсорбируются из фильтрата натрий, кальций, магний и хлор. Концентрация фильтрата здесь может снижаться до 50мосм/л. В начальном отделе дистального канальца реабсорбируется около 5% NaCl от общего объёма фильтрации. Котранспортный белок одновременно перемещает Na+ и Cl- из канальца в клетку, а Na+/K+-насос через базолатеральную мембрану удаляет натрий из клетки. Ионы Cl- через каналы следуют за Na+ в межклеточную жидкость и реабсорбируются в капилляры.

Тиазидныедиуретикиблокируютработубелка-котранспортёранатрияихлорана апикальных мембранах эпителиальных клеток дистального извитого канальца.

Важной особенностью транспорта в начальном отделе дистального канальца является транспорт кальция. На апикальной стороне клеточной мембраны есть каналы специфичные для иона Ca2+. Через эти каналы происходит диффузия иона Ca2+ в клетку за счёт разности электрических потенциалов. В канальце потенциал, плюс 8мв, а в клетке за счёт работы Na+/K+-насосов поддерживается минус 40мв. Проходимость кальциевых каналов на апикальной части клеточной мембраны определяется активностью паратиреодного гормона. На базолатеральных сторонах мембран эпителиальных клеток расположены целых две системы транспорта кальция. Это кальциевая АТФ-аза и контртранспортный белок перемещающий одновременно три иона Na+ в клетку и один ион Ca2+ из клетки в интерстиций. Реабсорбция ионов Ca2+ из фильтрата в капилляры высокоэнергозатратный процесс.

Начальный отдел дистального канальца – это основное место действия паратиреодного гормона

и реабсорбции ионов Ca2+.

ЧАСТЬ II. физиология обмена жидкости и электролитов

II.5.7 Конечный отдел дистального канальца и корковый отдел собирательной трубочки

Примерно от середины дистального канальца внутренняя структура меняется, появляется разделение на два типа клеток: главные и вставочные. С этого места меняются функциональные особенности канальца. Вторую половину дистального канальца называют: конечный отдел дистального канальца. А дальше идёт корковый отдел собирательной трубочки. Конечный отдел дистального канальца и корковый отдел собирательной трубочки рассматривают как единую функциональную систему. В корковом отделе собирательной трубочки те же два типа клеток, что и в конечном отделе дистального канальца. Эти клетки ведут себя абсолютно так же как клетки конечного отдела дистального канальца. Главные клетки реабсорбируют натрий и воду из канальцев и секретируют ионы K+. Вставочные клетки реабсорбируют калий и секретируют в просвет канальца ионы Н+.

Главные клетки на базолатеральных сторонах мембран имеют большое количество Na+/K+-насосов. Эта система первичного транспорта в главных клетках находится под контролем альдостерона. Альдостерон повышает активность АТФ-азы Na+/K+-нacoca и, одновременно, увеличивает проницаемость калиевых и натриевых каналов на апикальной поверхности главных клеток. В результате в этой зоне происходит активная реабсорбция натрия и секреция калия.

Главные клетки являются «мишенью» двух групп диуретических препаратов – это антагонисты альдостерона (верошпирон, сронолактон, альдактон) и калийсберегающие диуретики, блокаторы натриевых каналов(триамтерен).

Вставочные клетки секретируют в просвет канальца ионы Н+ с помощью водород-транспортирующей АТФ-азы расположенной на апикальной мембране и выделяют ион бикарбоната в интерстиций. Таким образом они участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия в организме. Кроме того вставочные клетки способны реабсорбировать ионы калия из просвета канальца.

Конечный отдел дистального канальца и корковый отдел собирательной трубочки – это место действия альдостерона.

Конечный отдел дистального канальца и корковый отдел собирательной трубочки – это место действия двух групп калий-сберегающих диуретических препаратов:

•антагонистов альдостерона

•блокаторов натриевых каналов

ЧАСТЬ II. физиология обмена жидкости и электролитов

Когда собирательная трубочка погружается в мозговой слой почки, меняется её структура, физиологические свойства и, соответственно имя. Собирательная трубочка в мозговом слое почки называется собирательным протоком. Внутренние стенки собирательных протоков образованы клетками кубической формы с гладкой поверхностью и меньшим количеством митохондрий, чем у клеток собирательной трубочки мозгового слоя. Там где начинается собирательный проток, меняется структура эпителиальных клеток и заканчивается действие альдостерона. Активный транспорт ионов натрия и хлора в этом отделе не такой мощный, как в других «толстых» сегментах нефрона, поскольку апикальная поверхность клеточных мембран не имеет щёточной каймы, а митохондрий значительно меньше. Кроме того и кровоснабжение мозгового слоя почки по сравнению с корковым бедное. То есть, для осуществления активного транспорта нет достаточных энергетических ресурсов. Впрочем, реабсорбировать растворенные вещества в собирательном протоке и не требуется, всё что нужно, кроме воды, уже реабсорбировано раньше. На этапе прохождения по собирательному протоку окончательно решается вопрос: «Сколько воды отдаст организм с мочой?» В соответствии с законами осмоса вода через полупроницаемую мембрану движется в сторону большей концентрации растворенных веществ «вода следует за осмолями». Выше мы описали, как в интерстиции мозгового слоя почки создается осмотический градиент концентрации, нарастающий от границы с корковым слоем по направлению к сосочку. Максимально возможная осмолярность интерстициальной жидкости у сосочка – 1200мосм/л. Теперь всё зависит от того насколько медленно моча прдвигается по собирательному протоку и насколько проницаемы для воды его стенки. Проницаемость стенок протока для воды зависит от концентрации антидиуретического гормона.

II.5.9 Концентрирование мочи

Проницаемость конечного отдела дистального канальца, собирательной трубочки и собирательного протока для воды зависит от концентрации антидиуретического гормона (АДГ). При описании физиологических эффектов АДГ используют термин дистальный отдел нефрона. Дистальный отдел нефрона включает в себя три вышеназванные части нефрона, а именно: конечный отдел дистального канальца, собирательную трубочку и собирательный проток. Это место действия АДГ в почке.

Конечный отдел дистального канальца, корковый отдел собирательной трубочки и собиательный проток – это место действия АДГ.

Чем выше концентрация АДГ, тем сильнее открываются аквопориновые каналы дистального отдела нефрона. Чем выше проницаемость аквопориновых каналов, тем большее количество свободной воды реабсорбируется в интерстиций мозгового слоя почки.

Максимальное открытие аквопориновых каналов приводит к выравниванию осмолярности мочи и интерстициальной жидкости мозгового слоя почки. Вода движется по законам осмоса в соответствии с градиентом концентрации. Водастремительнореабсорбируетсянапоследнемэтапеобразованиямочи.Максимально возможная осмоярность мочи при высокой активности АДГ достигает 1200мосм/л. Таким образом, при высоких концентрациях АДГ, мочи выделяется мало но при этом моча очень концентрированная, с высоким удельным весом.

ЧАСТЬ II. физиология обмена жидкости и электролитов

При высоких концентрациях АДГ:

•мочи мало

•моча концентрированная

Эффекта уменьшения диуреза естественно ожидать исходя из названия гормона: анти-диуретический, или противо-мочевыделительный. Но, даже если, организм используя АДГ сберегает воду он должен избавляться от токсичных продуктов метаболизма, поэтому моча концентрированная.

Низкая концентрация АДГ в крови приводит к противоположному результату. АДГ это единственный и неповторимый ключик, который открывает аквопориновые каналы конечного отдела дистального канальца, собирательной трубочки и собирательного протока. Нет АДГ – нет реабсорбции воды в дистальном отделе нефрона. На этом, заключительном этапе образования мочи должно реабсорбироваться всего-навсего 10% воды, все остальное уже возвращено раньше. Правда, эти 10% от 180л/сут составляют 18л/сут. Выделять 18 литров мочи в сутки и компенсировать потери жидкости выпивая 18 литров жидкости очень утомительно и этот синдром называют «мочеизнурением».

Дефицит АДГ проявляется мочеизнурением (полиурией) и жаждой (полидипсией). Поскольку пациент стремительно теряет жидкость в виде свободной воды, промедление с восполнением дефицита приводит к быстрому формированию гиповолемии и гипернатриемии. Спасением для этих пациентов является использование синтетических аналогов АДГ. Это заболевание на-

зывается Несахарный диабет.

Несахарный диабет – это дефицит АДГ проявляется мочеизнурением(полиурией) и жаждой(полидипсией).

Нечувствительность аквопоринов к АДГ развивается при употреблении алкоголя, литийсодержащих препаратов, амфотерицина-Б. Проявления данного синдрома те же, что и при дефиците АДГ.

II.5.10 АДГ – он же Вазопрессин

АДГ – это антидиуретический гормон, также называемый вазопрессином. Этот гормон – полипептид из 9 аминокислотных остатков, выделяется задней долей гипофиза. Два названия говорят о двух эффектах этого гормона. Антидиуретический – это значит «прекращающий выделение мочи». Избыток АДГ проявляется задержкой воды в организме и выделением высоко-осмолярной, концентрированной мочи. При высокой активности АДГ мочи мало.

Вазопрессин – это значит «повышающий артериальное давление». Вазопрессорное действие гормона возникает при воздействии на V1a рецепторы гладкомышеного слоя сосудов. Для реализации вазопрессорного эффекта необходимы концентрации в десятки раз превышающие обычные физиологические концентрации. Антидиуретическое действие развивается вследствие реакции АДГ с V2-рецепторами дистальных отделов нефрона.

Очень важно помнить, что даже небольшое повышение концентрации АДГ быстро приводит к задержке воды почками и снижению темпа диуреза, а для достижения вазопрессорного эффекта требуется высокая концентрация АДГ в крови. Мы рассматриваем вазопрессорное действие АДГ, как побочное, и, в большинстве случаев, это фрагментарное знание сбивает докторов с толку. Для того чтобы получить вазопрессорное действие АДГ нужно использовать очень большие дозы синтетических аналогов этого гормона в форме внутривенных инфузий. При этом крайне высока вероятность развития олигоурии и гипонатриемии или формирование ятрогенного синдрома избытка АДГ (SIADH-синдрома).

Окситоцин – это второй гормон задней доли гипофиза. Этот гормон, как и АДГ – полипептид из 9 аминокислотных остатков. Этот гормон нужен для нормального сокращения матки в родах и послеродовом периоде, и влияет на лактацию, а к водно-электролитным нарушения никакого отношения не имеет. Структурно эти два гормона очень похожи: в АДГ фенилаланин и аргинин заменяют изолейцин и лейцин окситоцина.

АДГ: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-GlyNH2 Окситоцин: Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu- GlyNH2

Выработка АДГ

Среди ядер гипоталамуса выделяют четыре группы очень крупных клеток, это – супраоптические и паравентрикулярние ядра. Супраоптические ядра лежат над хиазмой, а паравентрикулярные в боковых стенках третьего желудочка. В супраоптических ядрах образуется в основном АДГ а в паравентрикулярных ядрах – окситоцин. Каждое из этих ядер может синтезировать второй гормон в количествах, равных 1/6 продукции первого.

Аксоны от нейронов образующих эти ядра проходят по ножке гипофиза

втурецкое седло и образуют здесь заднюю долю гипофиза или нейрогипофиз. Антидиуретический гормон и окситоцин образуются в телах нейронов, а затем

вгранулах по аксонам перемещаются в нейрогипофиз. АДГ и окситоцин хранятся в расширенных терминалях этих аксонов. Стимуляция ядер гипоталамуса приводит к секреции соответствующих гормонов. Электрический потенциал из супраоптического ядра по аксону передается в концевую структуру. В результате происходит секреция антидиуретического гормона путём экзоцитоза из гранул в кровеносную систему.