1. Функции почек
2. Строение почек
3. Функциональная организация нефронов
4. Резюме
5. Список использованной литературы

P.S. Пациентка 18 лет проснулась утром с опухшими веками. При мочеиспускании у нее выделялась пенистая моча. Врач отметил периферические отеки (задержку воды), белок в моче (протеинурию), повышение артериального давления (гипертонию) и поставил диагноз гломерулонефрит — патологическое воспаление почечных клубочков.

Для заболевания характерно повреждение клубочкового фильтра и увеличение его проницаемости к белкам. Отфильтрованные белки выделяются вместе с остальной вторичной мочой. Насыщение мочи белками объясняет ее пенистость. Потеря белков в почках снижает коллоидно-осмотическое давление в крови, и вода переходит из крови в межклеточное пространство. Это приводит к отеку.

Из-за воспалительного процесса в клубочках дополнительно уменьшается приток крови к почке, повышается накопление фермента ренина, приводящего (при помощи ангиотензинпревращающего фермента АПФ) к образованию ангиотензина-II — олигопептида, одной из функций которого является повышение кровяного давления.

а) Функции почек. Почка — важнейший выделительный орган; кроме того, она регулирует электролитный, водный, минеральный и кислотно-основный обмены, косвенно влияя при этом на уровень артериального давления и на степень минерализации костей.

1. Выделительная функция почек. Почка выводит вредные вещества (мочерастворимые вещества, т. е. вещества, которые могут быть выведены из тела исключительно с мочой, такие как мочевина, мочевая кислота или аммиак) или вещества, находящиеся в избыточных количествах. Фармакологические и ядовитые вещества (ксенобиотики) также удаляются через почки. Полезные для организма вещества, например глюкоза, молочная кислота и аминокислоты, в почках реабсорбируются.

2. Регуляторная функция почек. Почка берет на себя множество важных функций, связанных с регуляцией электролитного, водного, минерального и кислотно-основного обменов:

- через выведение воды и соли NaCl почка регулирует объем и электролитный состав межклеточной жидкости;

- через объем плазмы крови почка регулирует артериальное давление;

- почка влияет на кровяное давление путем синтеза простагландинов, кининов, уродилатинов и ренинов;

- благодаря влиянию на концентрацию в плазме крови ионов кальция и ортофосфата, почка может управлять их запасанием в основной субстанции кости (минеральный компонент костей). Кроме того, в ней самой продуцируется гормон кальцитриол, который вовлечен в регуляцию минерального обмена;

- через выведение ионов H⁺ и HCO^-₃ почка оказывает воздействие на регуляцию кислотно-основного обмена. В дальнейшем H⁺ может обмениваться на NH⁺₄, получаемый из глутамина;

- после дезаминирования в почках остаток глутамата используется в качестве углеродного скелета для синтезируемой глюкозы (глюконеогенез);

- почка синтезирует эритропоэтин — фактор дифференцировки эритроцитов, 1,25(OH)₂D₃ — регулятор минерального обмена и иммуносупрессор, а также Клото, замедляющий процесс старения.

б) Строение почек. Обе почки вместе содержат около 2 млн нефронов, каждый из которых состоит из почечного клубочка и системы канальцев. В почечном клубочке жидкая плазма крови отфильтровывается, а затем продукт фильтрации в процессе прохождения через систему канальцев превращается в мочу.

1. Почечный клубочек. Почечный клубочек расположен в корковом слое почки, который окружает более глубоко залегающий мозговой слой (рис. 1). Он образует фильтр для проходящей сквозь него жидкой плазмы крови. Клетки эндотелия капилляров почечного клубочка окружены одной базальной пластинкой (рис. 2). По другую сторону базальной мембраны сосуды покрывают своими пальцевидными отростками подоциты.

Между обвивающими клубочек капиллярами расположены клетки мезоглии, которые могут фагоцитировать белки и разлагающиеся компоненты межклеточного вещества.

2. Система канальцев. Задача системы канальцев — формирование вторичной мочи из первичной. Она включает в себя несколько морфологически и функционально различных отделов (рис. 3). Отфильтрованная жидкость проходит сначала в богатые митохондриями проксимальные канальцы, затем через петлю Генле. Петля Генле является тем отделом нефрона, в котором жидкость в канальцах погружается из коркового слоя в мозговой, затем опять возвращается к клубочку того же нефрона.

Петля Генле состоит из трех различных отделов, pars recta проксимального канальца, тонкого колена и богатого митохондриями толстого восходящего колена. Конец петли Генле в этом месте достигает тесного контакта с афферентными артериолами. Расположенный вблизи эпителий канальца образован особенно высокими клетками (macula densa). Мышечные клетки сосудов (миоэпителиальные клетки) в этой точке контакта содержат гранулы, из которых может быть высвобожден фермент ренин.

Миоэпителиальные клетки, клетки macula densa и экстрагломерулярная мезангия совместно образуют юкстагломерулярный аппарат.

Из macula densa жидкость в канальцах проходит по дистальным канальцам через связующий отдел в коре почки и попадает в собирательные трубочки, каждая из которых может объединять до 3000 нефронов. Свыше 300 собирательных трубочек объединяются в проток (ductus papillares), который в итоге выводит протекшую через канальцы жидкость в виде мочи из почки.

Дистальные канальцы, связующие отделы и собирательные трубочки выполнены морфологически различающимися клетками: наиболее важны из них клетки дистальных канальцев, главные клетки (богатые митохондриями) и переключающие клетки.

Замыкательные пластинки между соответствующими клетками в проксимальных канальцах и петле Генле образуют некоторую ячеистую структуру, называемую закрытой зоной (zonulae occludentes). Эпителий здесь способен пропускать воду. В противоположность этому, клетки эпителия дистальных канальцев, связующих отделов и собирательных трубочек прилегают друг к другу плотно.

3. Мочевыводящие пути. Моча, образующаяся в почках, собирается сначала в почечную лоханку, а затем транспортируется в мочевой пузырь через мочеточник. В мочеточнике моча продвигается вперед из лоханки в мочевой пузырь со скоростью 2-6 см/с благодаря перистальтическим волнам его сокращения (2-6 об./мин). Расширение (дилатация) мочеточника увеличивает эту частоту, механическое раздражение может вызывать спонтанные сокращения. По мере наполнения стенка мочевого пузыря пассивно растягивается, пока наконец не срабатывает мочеиспускательный рефлекс.

в) Функциональная организация нефронов. В результате протекающих в канальцах процессов реабсорбции и секреции жидкость, отфильтрованная в клубочке, в итоге превращается во вторичную мочу; среди всех транспортных процессов в количественном отношении преобладает реабсорбция Na⁺, подавляющая часть отфильтровавшегося количества натрия реабсорбируется в проксимальных канальцах.

1. Формирование вторичной мочи. В клубочках отфильтровывается обычно около 100 мл/мин (150 л/день) жидкости плазмы. Это означает, что ежедневный оборот жидкости в почках примерно в три раза превышает объем всей воды, содержащейся в теле. В дальнейшем приблизительно 99% отфильтрованной воды и более 90% веществ, растворенных в образовавшемся фильтрате, поглощается в системе канальцев (реабсорбция).

Кроме того, некоторые вещества переносятся из крови в жидкость в просвете канальцев (секреция). Как результат реабсорбции и секреции в канальцах формируется моча, состав которой существенно отличается от состава жидкости плазмы.

В начале нефрона транспортируется большое количество жидкости, в то время как в конце нефрона может быть обеспечена точная регуляция состава мочи. Соответственно протекание процессов транспорта в проксимальных канальцах, петлях Генле, дистальных канальцах и собирательных трубочках имеет свои особенности. Кроме того, все перечисленные выше отделы сами по себе морфологически и функционально неоднородны. Существуют различия в их строении между более поверхностно и более глубоко (юкстамедуллярно) лежащими нефронами (неоднородность).

2. Особое значение транспорта Na⁺. Около 80% от всего фильтрующегося вещества приходится на Na⁺ и Cl^-. Поэтому поглощение NaCl играет во всех отделах преобладающую роль.

д) Резюме:

1. Функции почек. Почки выполняют несколько различных функций:
• служат органом выведения из организма веществ, подлежащих удалению с мочой;
• контролируют объем и электролитный состав внеклеточного пространства, а также кислотно-щелочной баланс;
• влияют на кровяное давление и степень минерализации костей;
• способны к осуществлению глюконеогенеза;
• регулируют через эритропоэтин процесс эритропоэза.

2. Строение почек. Функции, выполняемые почками, распределяются между более чем миллионом нефронов, входящих в их состав. Различают кортикальные и юкстамедуллярные нефроны. Каждый нефрон включает:
• афферентные и эфферентные сосуды,
• клубочек,
• систему канальцев.

3. Система канальцев подразделяется на:
• проксимальные канальцы,
• петли Генле,
• дистальные канальцы,
• связующие отделы,
• собирательные трубочки.

Ежедневно в клубочках отфильтровывается и, следовательно, в дальнейшем обрабатывается почками около 150 л жидкости плазмы. Канальцы всасывают большую часть отфильтрованной жидкости обратно (реабсорбция). Кроме того, некоторые органические кислоты и основания могут, наоборот, в просвет канальцев секретироваться.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Почечное кровообращение и клубочковая фильтрация - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 23.6.2025