Выделения

В водном и ионном обмене огромную роль играют почки. Почки среди других органов участвуют в выполнении выделительной функции организма, что напрямую связано с образованием водного раствора - мочи.

В процессе метаболизма синтезируются соединения, от которых организм должен избавляться, поскольку, накапливаясь в значительном количестве, они нарушают функции отдельных органов и всего организма и даже могут вызвать его гибель. Выделения претерпевают также некоторые вещества, поступающие с пищей или вводятся при проведении лечебных процедур. Среди указанных метаболитов бывают газообразные, жидкие и твердые вещества. В выделении их, кроме почек, участвуют и другие органы: легкие, потовые железы кожи, пищеварительный тракт. Тем самым эти органы принимают участие в поддержании гомеостаза.

Важнейшая роль в системе выделения принадлежит почкам. Поэтому при их патологии в организме развиваются различные нарушения. При этом особенно проявляется именно недостаточность их выделительной функции, которые лишь частично могут компенсировать другие органы. В случае полной анурии через 2-3 нед. наступает неизбежная гибель организма.

Мочеобразования происходит при взаимодействии всех структур нефрона и сосудистой сети. Можно выделить три основных физиологических процессы, протекающие сочетаются и обеспечивают образование из крови конечной мочи:

1) клубочковая фильтрация;

2) канальцевая реабсорбция;

3) канальцевая секреция.

Морфофункциональная характеристика почек

Корковое и мозговое вещества почки представлены образованиями кровеносных сосудов, мочевых структур и клеток паренхимы. Структурно-функциональной единицей почек является нефрон (см. рис. 133). В каждой почке их насчитывается 1,2-1,3 млн.

В состав нефрона входят клубочек капилляров, капсула и почечный канадец. Клубочек (насчитывает 20-40 капилляров) - это ветвление приносної сосуды (vasa afferens), что собираются в выносной сосуд (vasa erTerens). К капилляров прилегает внутренняя стенка двухслойной капсулы клубочка (Боумена-Шумлянского). Пространство между двумя слоями капсулы образует якобы воронку, сообщающуюся с просветом канальца.

Все указанные структуры почки тесно взаимодействуют с ее сосудистой системой и могут оказывать на нее регулирующее влияние. В этом плане важное значение придают интерстициальным клеткам мозгового вещества, которые продуцируют простагландины, которые влияют на обмен электролитов, воды, кровоток. Особенно активно проявляется роль соединительной ткани при различных патологических состояниях почек.

Почечная мембрана

Кровь, текущая по капиллярам клубочка, от фильтрата, размещенного в полости между двумя листками капсулы, отделяющей почечная мембрана. Фильтрующая мембрана (что находится на пути жидкости) состоит из трех слоев: эндотелия кровеносных капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток капсулы.

С помощью электронной микроскопии установлено, что все они имеют "окна", через которые могут легко проходить вода и большинство растворенных в плазме крови веществ.

Эндотелиальные клетки капилляров имеют поры размером 100-150 нм, закрытые лишь тонкой диафрагмой. Круглые или овальные отверстия эндотелиоцитов (занимают до 30 % площади клетки) за счет гликокаликса, что содержится на их мембране, мешают проникновению форменных элементов крови и крупных молекул.

Капсулу клубочка представлен базальной мембраной и эпителиальными клетками - подоцитами, зафиксированными на ней с помощью филаментов, содержащих актомиозин. Сокращение их обеспечивает один из механизмов регуляции фильтрационной функции почки.

Подоцити большими отростками, выходящими из перинуклеарної зоны, напоминают "подушки", охватывающие значительную поверхность капилляра. Малые их отростки отходят от больших и, переплетаясь, закрывают все свободное от больших отростков пространство капилляра. Межпедикулярое пространство составляет 25-30 нм. Он занят фибрилярными структурами, образующими щелевую диафрагму - своеобразные играть - систему пор размером 5-12 нм. Снаружи щелевая диафрагма покрыта гликокаликсом. Внутри она граничит с базальной мембраной.

Базальная мембрана толщиной 250-400 нм; состоит из трех слоев. ее основной, средний слой (толщиной 1,2-2,5 нм) представлены сетчатыми структурами белков. Из всех трех структур почечной мембраны базальная наименее проницаема. Средний радиус пор ее определяется расстоянием между филаментами колагеноподобных белков. Промежутки между коллагеновыми нитями составляют приблизительно 3-7,5 нм.

Проницаемость почечной мембраны.

Суммарное "сито" мембраны капсулы легко проходят вещества, молекулярная масса которых меньше, чем 5500. В норме молекулярная масса 80 000 - абсолютный предел прохождения частиц сквозь поры. В указанном промежутке (5500-80 000) фильтрованость молекул тем меньше, чем больше их размер. Так, фильтрованость гемоглобина (молекулярная масса 64 500) составляет лишь около 3 %, а альбумина плазмы (молекулярная масса 69 000) - меньше чем 1 %.

Прохождение молекул зависит не только от их размера и величины пор, а и от заряда. Так, отрицательный заряд стенок пор и молекул белков затрудняет проникновение их в фильтрат. Обычно при гломерулярных поражениях отделов почки их проницаемость фильтра меняется, и в мочу могут попадать крупные белки и даже форменные элементы крови.

Канальцы

Канальцы начинаются с проксимальных извитых участков, которые переходят в нисходящий отдел петли нефрона. Восходящий отдел петли нефрона поднимается до уровня капилляров, где переходит в дистальный извилистый канадец. Начальная часть этого отдела затрагивает клубочка между приносними и выносными артериолами. Дистальный извилистый канадец переходит в сборную трубочку. Сборные трубочки начинаются в коре почки и спускаются в мозговое вещество, сливаясь с другими нефронами в крупные протоки. Диаметр капсулы клубочка составляет около ОД мм, а длина канальцев одного нефрона-около 35-50 мм

Размещение каждой из частей нефрона не случайное. От этого зависит их функция в процессе мочеобразования. Ниже приведена характеристика функций "усредненного" нефрона.

Кровоснабжение почек

По интенсивности кровоснабжения почек вроде такого эндокринных желез. В норме у взрослого человека через почки проходит до 25% сердечного выброса (1000-1200 мл1хв), и при массе обеих почек в 300 г удельный кровоток через них составляет 4 мл1хв1м. Такое значительное кровоснабжение обеспечивается анатомическими особенностями почечных артерий, которые отходят непосредственно от брюшного отдела аорты в виде короткого толстого ствола. Незначительная длина каждого из последующих ответвлений почечных артерий обеспечивает высокий (около 65-70 мм рт. ст.) давление в капиллярах клубочка. Поддержанию высокого давления способствует и меньший диаметр выносной сосуда, что создает повышенное сопротивление кровотоку. Такого уровня давления требует первая фаза процесса мочеобразования - фильтрация.

Для почечного кровотока характерно, что кровь, которая течет, применяется не только для трофики органа, но и для мочеобразования. Поэтому кровеносные сосуды, обеспечивая процесс образования мочи, при выполнении функции соответствующих отделов нефрона тесно взаимодействуют с ними на каждом участке. Капилляры клубочков не принимают участия в обеспечении трофической функции. Кровь, которая выходит из капсулы, остается артериальной, то есть содержит практически столько газов, сколько и входная. В коре почки выносная артериола снова распадается на капилляры. Вокруг извитых отделов канальцев, расположенных в корковом отделе, образуется густая сеть капилляров. В отличие от этого капилляры, сопровождающие канальцы мозгового слоя, формируют прямые, редко ветвящиеся, сосуды. Эти капилляры, образуются повторно, выполняют как мочегонную, так и трофическую функции.