147. Функции почек. Механизм образования мочи (роль различных отделов нефрона). Причины нарушения функций почек.

Основное назначение почек - сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма:

1) поддержание на постоянном уровне объема внеклеточной жидкости и ее осмолярности путем влияния на размер экскреции воды и натрия;

2) регуляция содержания во внеклеточной жидкости калия, магния, кальция, фосфора, хлора и других электролитов;

3) участие в поддержании на нормальном уровне рН крови путем задержки в организме, удаления и продукции кислых и щелочных субстанций;

4) удаление из плазмы крови токсических и конечных продуктов обмена, избытка глюкозы, аминокислот, пептидов и полипептидов, в том числе различных гормонов, а также чужеродных веществ (лекарственные препараты, яды и пр.);

5) участие в регуляции кровяного давления и эритропоэза.

Процесс фильтрации осуществляется в начальной части нефрона - почечных клубочках, где образуется первичная моча.

Движущей силой, обусловливающей процесс фильтрации, является фильтрационное давление, которое создается в результате разности между гидростатическим давлением в капиллярах клубочка (50-55 мм рт.ст.), способствующим прохождению элементов плазмы крови через трехслойную мембрану в просвет капсулы Боумена, и противоположно действующими силами, создаваемыми онкотическим давлением плазмы крови (20-28 мм рт.ст.) и давлением в капсуле Боумена (12 мм рт.ст.).

Кроме фильтрационного давления, на объем образующегося ультрафильтрата влияет площадь фильтрации, зависящая от количества функционирующих нефронов, а также гидравлическая проводимость фильтрующей мембраны.

Несмотря на огромный объем клубочкового фильтрата (первичной мочи), у человека выделяется за сутки 0,8-1,5 л окончательной мочи. Такое резкое уменьшение объема выделяемой почками жидкости объясняется тем, что в почечных канальцах происходит процесс усиленной реабсорбции воды, а также электролитов, глюкозы, аминокислот и других веществ. Поступление этих веществ через стенку канальцев в интерстиций и затем в околоканальцевые капилляры осуществляется с помощью различных механизмов, таких, как:

1) активный транспорт веществ с затратой энергии против электрохимического или концентрационного градиента специфическими переносчиками;

2) пассивный транспорт веществ по концентрационному, осмотическому или электрохимическому градиентам (таким образом транспортируются вода, бикарбонаты, мочевина, ионы Cl);

3) транспорт белков, осуществляемый главным образом путем пиноцитоза.

Наиболее интенсивно процессы реабсорбции происходят в проксимальном канальце. Здесь всасывается 60-65% профильтровавшихся воды и натрия, а также высокий процент К+, Са2+, Mg2+, SO42-, HPO42-, Cl-, HCO3-, практически полностью реабсорбируются белки, витамины, аминокислоты, глюкоза, в значительном количестве - мочевина и мочевая кислота В проксимальном канальце всасывание электролитов и других веществ происходит с эквивалентным количеством воды, и поэтому содержимое канальца остается изотоничным плазме. Особенностью функционирования проксимального канальца является то, что

происходящая в нем реабсорбция пропорциональна клубочковой фильтрации: процент реабсорбции остается постоянным при любых изменениях скорости клубочковой фильтрации, в особенности это касается Na+ и воды. В тонком нисходящем фрагменте петли Генле происходит реабсорбция воды и мочевой кислоты. Толстый восходящий фрагмент петли совершенно непроницаем для воды, но здесь осуществляется активная реабсорбция электролитов (Na+, К+, Mg2+, Cl-).

Процессы реабсорбции продолжаются в дистальном канальце и собирательной трубочке. Здесь всасываются Na+, Cl-, Са2+, Н2О и мочевина. Особенностью функционирования этих отделов является то, что здесь процессы реабсорбции и секреции регулируются различными гормонами и зависят от потребностей организма. Такой вид всасывания называется факультативным в отличие от облигатного типа реабсорбции в проксимальном отделе нефрона.

Наряду с реабсорбцией в канальцах осуществляются процессы секреции, т.е. активного выделения ряда веществ в канальцевую жидкость, при этом одни из выделяемых веществ образуются в самом почечном эпителии (Н+ и NH3), а другие извлекаются эпителием из внеклеточной жидкости с помощью специфических транспортных систем. В проксимальном отделе нефрона секретируются в канальцевую жидкость Н+, NH3, щавелевая, мочевая и желчные кислоты, адреналин, ацетилхолин, гистамин, серотонин, тиамин, а также диодраст, парааминогиппуровая кислота, различные лекарственные вещества: пенициллин, индометацин, атропин, морфин, хинин, салициловая кислота, фуросемид и др.

В дистальном отделе канальцев происходит секреция ионов Н+, К+, аммиака.

Одной из важных особенностей функционирования почек является их способность к разведению и концентрированию мочи в зависимости от потребностей организма. Процессы разведения и концентрирования совершаются при участии петли Генле, собирательных трубочек, интерстиция и сосудов мозгового слоя почек в присутствии антидиуретического гормона (АДГ). Объем и плотность мочи у здорового человека могут колебаться в широких пределах в зависимости от количества поступившей в организм жидкости. Способность почек к концентрированию и разведению мочи устанавливается путем проведения пробы Зимницкого, а также проб с сухоядением и водной нагрузкой.

Причины нарушения функции почек разделяют на преренальные, ренальные и постренальные.

1. К преренальным причинам относят нарушения кровоснабжения почек. Как известно, процесс почечной фильтрации (первый этап образования мочи), всецело зависит от количества крови поступающей в почки, которое в свою очередь определяется величиной артериального давления. В большинстве случаев, острая почечная недостаточность обусловлена резким падением артериального давления и, следовательно, количеством крови поступающим в почки. Причиной падения артериального давления является критическое состояние - шок, которое характеризуется острым нарушением процессов кровообращения. Шоковое состояние может возникнуть при сильной потере крови, травмах, ожогах (гиповолемический шок), при нарушении работы сердца (кардиогенный шок при инфаркте миокарда), септический шок (при сепсисе), анафилактический шок (при введении в сенсибилизированный организм специфических аллергенов) и пр. Таким образом, при критическом снижении количества крови поступающей в почки процесс фильтрации первичной мочи становится невозможным, а процесс образования мочи останавливается (анурия).

2. К ренальным причинам нарушения функции почек относятся все патологические состояния при которых поражается паренхима почек. Наиболее частыми причинами острого поражения почек являются острые гломерулонефриты, интерстициальные нефриты, интоксикации нефротропными ядами, тромбоз почечных сосудов, инфаркт почки и пр. Стоит отметить, что патологический процесс может затрагивать как почечные клубочки (гломерулонефрит), нарушая процесс фильтрации, так и эпителий канальцев (нефрит, интоксикации), что приводит к их закупорке и нарушению процесса реабсорбции. Одной из форм ренальной почечной недостаточности является закупорка почечных канальцев гемоглобином разрушенных эритроцитов, которое возникает при массивном гемолизе или миоглобином при синдроме сдавления (краш-синдроме). Почечная недостаточность развивается также при двустороннем удалении почек, а также при массивных травмах обоих почек.

3. К постренальным причинам относятся острая обструкция мочеточников обеих почек, которая может возникнуть при мочекаменной болезни, сдавлении мочеточников лигатурой (во время хирургической операции), гематомой (при травмах), опухолью. Как правило, одновременное нарушение функции обоих мочеточников встречается довольно редко