Нефрон и его строение

В каждой почке человека около 1 млн нефронов, являющихся ее функциональными единицами. В нефроне происходят основные процессы, приводящие к образованию мочи. Каждый нефрон начинается двустенной капсулой Шумлянского-Боумена, внутри которой находится клубочек капилляров – мальпигиево тельце. Внутренняя поверхность капсулы выстлана плоским эпителием, образующаяся полость переходит в просвет проксимального канальца, в котором есть щеточная каемка – большое количество микроворсинок, обращенных в просвет канальца. Следующий отдел – петля Генле, стенки которой образованы низкими, плоскими эпителиальными клетками. Каналец может глубоко спускаться в мозговое вещество, где он изгибается на 180 градусов, образует петлю и поворачивает в сторону коры почки, образуя восходящую часть петли Генле. Восходящий отдел петли нефрона поднимается почти до уровня клубочка своего же нефрона, где начинается дистальный извитой каналец. Этот отдел канальца обязательно прикасается к клубочку между приносящей и выносящей артериолами. Клетки восходящего отдела петли нефрона и дистального извитого канальца, лишенные щеточной каемки, переходят в короткий связующий каналец, впадающий в собирательную трубку. Начинаясь в коре почки, собирательные трубки сливаются, образуют более крупные выводные протоки, проходящие через мозговое вещество. Они открываются в полость почечной лоханки. Диаметр капсулы клубочка около 0,2 мм, общая длина канальцев одного нефрона достигает 35-50 мм. Кровоснабжение почки. В обычных условиях через обе почки проходит от 1/4 до 1/5 объема крови, выбрасываемой сердцем. Кровоток в коре почки достигает 4-5 мл/мин на 1г ткани – это наиболее высокий уровень кровотока. Особенность почечного кровотока состоит также в том, что в широких пределах изменения артериального давления кровоток остается почти постоянным. Это обусловлено специальной системой саморегуляции кровообращения в почке. Короткие почечные артериолы отходят от брюшного отдела аорты, постепенно разветвляются в почке на все более мелкие сосуды. В почечный клубочек входит приносящая (афферентная) артериола, в нем она распадается на капилляры. При слиянии они образуют выносящую (эфферентную) артериолу, по которой кровь оттекает от клубочка. Вскоре после отхождения от клубочка эфферентная артериола вновь распадается на капилляры, образуя густую сеть вокруг проксимальных и дистальных извитых канальцев. Таким образом, большая часть крови в почке

Дважды проходит через капилляры – вначале в клубочке, затем вокруг канальцев.

Мочеобразование. Образование вторичной мочи является результатом трех процессов: фильтрация, реабсорбция и секреция. В почечных клубочках происходит начальный этап мочеобразования – фильтрация из плазмы крови в капсулу клубочка безбелковой жидкости (первичная моча). Затем эта жидкость движется по канальцам, где вода и растворенные в ней вещества с разной скоростью подвергаются обратному всасыванию (канальцевая реабсорбция). Третий процесс – канальцевая секреция – состоит в том, что клетки эпителия нефрона захватывают некоторые вещества из крови и межклеточной межклеточной жидкости и переносят в просвет канальца. Скорость каждого из этих процессов регулируется в зависимости от состояния организма

Клубочковая фильтрация.

При нормальном кровотоке наиболее крупные белковые молекулы образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия, препятствуя прохождению через них форменных элементов и мелкодисперсных белков. Остальные компоненты плазмы крови и воды могут свободно достигать базальной мембраны, являющейся одной из важнейших составных частей фильтрующей мембраны клубочка. «Поры» в базальной мембране ограничивают прохождение молекул размером более 5-6 нм. Таким образом, базальная мембрана и эпителиальный барьер определяют состав фильтрата. Поэтому в обычных в ультрафильтрате (первичная моча) обнаруживаются лишь следы белковых фракций, характерных для плазмы крови. Анализ ультрафильтрата, извлеченного микропипеткой из полости капсулы клубочка, показал, что он подобен плазме по общей концентрации осмотически активных веществ, глюкозы, мочевины, мочевой кислоты, креатинина. Канальцевая реабсорбция. Начальный этап мочеобразования, приводящий к фильтрации всех низкомолекулярных компонентов плазмы крови, неизбежно должен сочетаться с реабсорбцией всех ценных для организма вещества. В почках человека за сутки образуется до 180 л фильтрата, а выделяется 1-1,5 л мочи, остальная жидкость всасывается в канальцах. В проксимальном сегменте нефрона реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительные количества натрия, бикарбоната, хлора и др. В последующих отделах всасываются только вода и ионы.

Мочевыведение. Образующаяся в почечных канальцах моча поступает в почечную лоханку. Постепенно лоханка заполняется мочой и по достижении порога наполнения, о котором сигнализируют барорецепторы, сокращается мускулатура почечной лоханки, раскрывается просвет мочеточника и моча продвигается в мочевой пузырь. Объем мочи постепенно увеличивается, его стенки растягиваются. На начальном этапе заполнения пузыря напряжение его стенок не изменяется и давление внутри его не растет. Когда объем мочи в пузыре достигает определенного предела, напряжение его гладкомышечных стенок круто нарастает, давление в его полости повышается и наступает сложный рефлекторный акт мочеиспускания.

Моча.

Суточный диурез в норме составляет 1-1,5л. Концентрация осмотически активных веществ в моче колеблется от 50 до 1400 мосмоль/л. Это соответствует изменению плотности мочи от 1,001 до 1,033. С мочой выделяются электролиты, их количество зависит от потребления с пищей, а концентрация в моче – от уровня мочеотделения. Суточная экскреция мочевины достигает 25-35 г, азота 0,4-1,2 г, 0,7 г мочевой кислоты, креатинин около 1,5 г. Глюкоза в обычных условиях в моче не выявляется. Цвет мочи зависит от величины диуреза и экскреции пигментов, он изменяется от светло-желтого до оранжевого. В условиях патологии в моче обнаруживают вещества: ацетон, желчные кислоты, белок, глюкоза.

Литература:

1. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии. К.В.Судаков, А.В.Котова, М., 2002.

2. Нормальная физиология, под ред. К.В.Судакова, М., 2000.

Контрольные вопросы:

1. Назовите выделительные процессы и их значение для организма.
2. Перечислите выделительные функции легких.
3. Перечислите выделительные функции желудочно-кишечного тракта.
4. Перечислите выделительные функции потовых и сальных желез.
5. Перечислите выделительные функции почек.
6. Механизм потоотделения.
7. Охарактеризуйте механизм клубочковой фильтрации.
8. Охарактеризуйте механизм канальцевой реабсорбции.
9. Что такое ультрафильтрация?
10. Что такое моча, ее состав?