советы и рекомендации, помощь, консультации врача

Экскреция — важный этап обмена веществ, в ходе которого происходит выделение конечных продуктов распада. Учитывая роль метаболизма в развитии организма, любое нарушение в этом процессе негативно скажется на здоровье человека в целом.

Содержание статьи

Помимо мочевыделительной системы, экскреторная функция присуща следующим органам:

• коже — осуществляется через сальные и потовые железы. Суточная норма пота колеблется в пределах от 300 до 1000 мл, что зависит от температуры окружающей среды и выполняемых физических нагрузок;
• печени — за счет продуцирования желчи из внутренней среды удаляются билирубин, его производные, ионы кальция и фосфора;
• легкими и верхним дыхательным путям — в ходе газообменных процессов происходит выведение летучих соединений (например, двуокиси углерода ацетона или аммиака), продуктов обмена самой легочной ткани.

В пищеварительной системе экскреция выполняется различными железами, выделяющими продукты обмена (например, мочевую кислоту, креатинин, желчные пигменты), соли тяжелых металлов и компоненты лекарственных средств.

Экскреторная функция почек и желудка

Экскреторная функция желудка играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного и электролитного баланса. Вместе с соляной кислотой в желудочную полость выводится ряд экскретов (карбамид, мочевая и карбоновая кислоты), а также элементов, введенных парентеральным путем — морфин, йод, некоторые красители.

Замечено, что выделение указанных метаболитов повышено при заболеваниях дыхательных путей, органов пищеварения и почек.

Основополагающее место в выделительных процессах занимает экскреторная функция почек, которая направлена на удаление вредных и чужеродных веществ — шлаков, продуктов азотистого обмена и избыточного количества жидкости.

В норме суточный объем мочи составляет примерно 2 л, большая часть которой выводится днем (на ночь приходится меньше половины от дневной нормы).

Если снижена экскреторная функция почек, у человека развивается уремия, вызванная избыточной аккумуляцией органических веществ и токсинов. Помимо общей интоксикации организма, болезнь сопровождается дистрофией тканей, гормональными расстройствами и дисфункцией всех органов и систем жизнедеятельности.

К этиологическим факторам данной патологии относят:

• нарушение почечной гемодинамики;
• отравления ядами различного происхождения, токсинами или лекарственная интоксикация;
• аутоиммунные патологии, заболевания сердечно-сосудистой и эндокринной систем;
• обструкция мочевых путей;
• гломерулонефрит, пиелонефрит;
• врожденные аномалии почек;
• инфекционные поражения различной этиологии.

Проведение лечебных мероприятий — компетенция врача-гастроэнтеролога. Любое самолечение недопустимо, поскольку правильно диагностировать причину можно лишь на основании специальных исследований. При отсутствии специализированной помощи повышается риск развития осложнений, наиболее серьезное из которых — корковые некроз почек

Экскреторная функция поджелудочной железы

Экскреторная функция поджелудочной железы заключается в секреции панкреатического сока, содержащего ряд необходимых для пищеварения ферментов (липазы, альфа-амилазы и трипсина). При нарушении оттока выработанных энзимов в двенадцатиперстную кишку они активируются преждевременно, вызывая тем самым развитие острого воспаления (панкреатита). Болезнь сопровождается интенсивной болью в эпигастральной области, слабостью, головокружением, диспепсическим синдромом, иногда признаками механической желтухи.

Пациенты с острым панкреатитом подлежат обязательной госпитализации. Программа лечения включает в себя заместительную терапию ферментами, соблюдение строгой диеты (диетический стол № 5п) и прием анальгетиков. В серьезных случаях для обеспечения регенерации железистой ткани применяют внутривенное питание.

Диагностика, лечение, консультация гастроэнтеролога по экскреторной функции

Нарушения экскреторной функции органов пищеварительной или мочевыделительной систем — серьезный диагноз, требующий медицинского вмешательства. В ходе консультации гастроэнтеролог выясняет жалобы пациента, проводит пальпацию живота, визуальную оценку кожных покровов и видимых слизистых оболочек. С учетом полученных сведений назначается комплекс диагностических исследований. Тактика терапии зависит от типа и стадии заболевания, состояния пациента и индивидуальных особенностей его организма.

1.Экскреторная функция — это выделение мочевины, мочевой кислоты, креатина, лекарств, токсинов, избытка воды, микроэлементов, электролитов. Состоит из трёх фаз:

A) КЛУБОЧКОВАЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ. В клубочках за счёт разницы гидростатического давления образуется первичная моча, состав которой по содержанию низкомолекулярных веществ не отличается от плазмы крови. В малых количествах могут содержаться альбумины.

B) КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯ. Обратное всасывание воды, ионов натрия, магния, хлора, фосфора, глюкозы, белков. Т.е. те вещества, в которых нуждается организм. В результате моча становится более концентрированной. Способность концентрировать мочу — важный показатель функции почек. Он оценивается по плотности мочи. Практически обратно не всасывается КРЕАТИНИН. В небольшом количестве всасывается мочевина, мочевая кислота, т.е. реабсорбция носит избирательный характер.

C) КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ ионов калия, аммония, водорода. При повышении концентрации веществ секретируется вода. Образуется вторичная моча.

Вещества, находящиеся в моче делятся на:

в норме не фильтруемые грубодисперсные высокомолекулярные вещества, которые не могут преодолеть почечный барьер. Их появление говорит о нарушении фильтрации.В норме фильтруются соединения, они присутствуют в первичной моче, но не все из них присутствуют во вторичной моче. Они делятся:

— пороговые из первичной мочи реабсорбируются (аминокислоты, глюкоза). Во вторичной моче в норме содержатся. Имеют порог реабсорбции — верхний предел концентрации вещества в крови, преодоление которого влечёт не эффективное обратное всасывание. Для глюкозы – 10 ммоль/л. Появление пороговых веществ в крови выше нормы влечёт их появление в моче.

— без пороговые соединения выделяются во вторичную мочу независимо от функции почек (мочевина, креатинин). Они обратно не всасываются.

2.Регуляторная и гомеостатическая.

A) регуляция артериального давления посредством ренина,

B) регуляция объёма внутриклеточной жидкости (альдостерон, АДГ),

C) регуляция осмотического давления (вазопрессин),

D) регуляция КЩС.

АЦИДОГЕНЕЗ — активное выведение кислот из организма. Происходит в эпителии почечных канальцев. Он обеспечивает выведение избытка ионов водорода, сбережение ионов натрия и гидрокарбонат анионов, благодаря чему обеспечивается буферная ёмкость крови.

АММОНИОГЕНЕЗ происходит в эпителии почечных канальцев. В итоге выводится аммиак, связываются протоны в моче и понижается её кислотность, выводятся хлориды.

3.Секреторная функция:

A) образование ЭРИТРОПОЭТИНОВ,

B) образование РЕНИНА,

C) образование КАЛЫДИТРИОЛА.

4.Антитоксическая функция:

A) АММОНИОГЕНЕЗ,

B) реакции конъюгации с глюкуроновой, серной и уксусной кислотами,

C) реакции окисления некоторых токсических веществ.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЧИ. Количество мочи — 1,2 — 1,5л/сутки.

ПОЛИУРИЯ — повышение количества мочи:

1.усиление фильтрации ( под действие адреналина повышается фильтрационное давление в капиллярах почек),

2.понижение реабсорбции воды и натрия (недостаток альдостерона и АДГ — не сахарный диабет),

3.повышение содержания в моче осмотически активных веществ (глюкоза, мочевина, белок)

4.повышение онкотического давления при понижении концентрации белков в плазме

5.понижение активности натрий сберегающий процессов (АЦЙДО и АММОНИОГЕНЕЗ)

6.угнетение систем реабсорбции при повреждении почечных канальцев.

ОЛИГОУРИЯ — понижение количества мочи:

1.снижение фильтрации (понижение АД и давления в почечных капиллярах)

2.повышение обратного всасывания воды и натрия (избыток альдостерона и АДГ)

3.понижение осмотического и онкотического давления крови

4.угнетение всех фаз образования мочи (резкое понижение количества нефронов). АНУРИЯ — полное отсутствие мочи при выраженной почечной недостаточности.

Цвет мочи в норме от светло до темно-жёлтого (соломенно-желтый). Бесцветная моча при ПОЛИУРИИ. Коричневый (зеленовато-бурый) цвет появляется за счёт желчных пигментов при под печеночной и печеночной желтухе, из-за появления КБ. Розовый цвет — ЭРИТРОЦИТУРИЯ при патологии почечного фильтра. Ярко-красный цвет — наличие в моче свежей крови (травмы МВП). ГЕМАТУРИЯ может быть почечной и вне почечной. Моча может быть подкрашена пищевыми веществами или медикаментами, содержащими красители. Запах в норме специфический. Резко аммиачный запах при повышении распада белков в организме. Фруктовый запах (ацетон) говорит о наличии кетоновых тел (сахарный диабет, голодание). Гнилостный запах — процессы распада в мочевом пузыре (гангрена). Каловый запах -наличие ВЕЗИКАЛЬНО-РЕКТАЛЬНЫХ свищей. Реакция среды в норме слабокислая (рН =5,0 — 7,0). Повышение рН более 7,0 говорит об угнетении функции почек (АЛКАЛОЗ). Понижение рН менее 5,0 — АЦИДОЗ за счёт удаления избытка протонов и за счёт выделения кетоновых тел. При употреблении значительного количества белковой пищи происходит закисление, а растительной — защелачивание мочи. Суточные колебания плотности в норме 1,005 — 1,030г/мл. Одинаково монотонная плотность — ИЗОСТЕНУРИЯ. Нарушение концентрационной функции почек: ГИПОСТЕНУРИЯ (понижение плотности) — преобладание процессов фильтрации над ребсорбцией. Возникает при несахарном диабете и заболеваниях почек. ГИПЕРСТЕНУРИЯ (повышение плотности) — при появлении веществ в норме отсутствующих в моче (глюкоза, кровь, белки, слизь). Прозрачность мочи в норме полная. Моча мутная из-за присутствия нерастворимых солей (УРАТОВ, ОКСАЛАТОВ), слизи, гноя, белка.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МОЧИ.

Общий азот — это совокупность азота всех азотсодержащих веществ в моче. В норме 10 — 18г. ГИПЕРАЗОТУРИЯ — распад белков в организме, употребление большого количества мясной пищи. ГИПОАЗОТУРИЯ — нарушение функции почек. Компоненты общего азота:

Экскреторная Функция Почек (Нарушение Выделительной Системы)

Почки – это орган, фильтрующий кровь. При правильной работе он выводит из организма все токсины и опасные вещества. Экскреторная функция – одна из важнейших в организме, она необходима для стабильной жизнедеятельности иммунной системы и других органов. В идеале, максимальный эффект получается от двух почек. Бывает, что в результате аномалии человек остается только с одной частью органа. Жизни при этом ничего не угрожает, но он должен регулярно посещать врача и избегать любых инфекций.

Экскреторная функция – что это

Экскреция – один из главных этапов обмена веществ. Он нужен для выделения конечных продуктов распада из организма. Если брать в расчет значимость метаболизма в жизнедеятельности, даже малейшее нарушение плохо отразится на здоровье человека.

Экскреторная функция характерна для следующих органов:

• кожа;
• легкие;
• печень;
• почки.

Почечная экскреторная функция заключается в выведении продуктов переработки, излишков воды из тела при помощи мочеобразования.

Строение мочевыделительной системы

Главный процесс – получение элементов азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.). Чрезмерное скопление веществ в организме может нарушить экскреторную функцию почек, что в результате приведет к интоксикации – уремии.

Строение и действие почек

Экскреторная функция почек осуществляется за счет применения структурно-функциональных тканей – нефронов.  Именно они отвечают за выработку мочи.

Примечательно, что не все нефроны задействованы одновременно: сначала нагрузка падает на одни, потом на другие, и так поочередно.

Эта особенность дает организму дополнительный запас мощности и надежности при сильной нагрузке на почки или когда в результате патологии 80% тканей погибает.

Нефрон состоит из почечного тельца внутри капсулы, дистальных и проксимальных каналов, собирательной трубки.

Экскреторная функция – главная задача почек

Выделительная функция почек в несколько уровней:

• секреция;
• фильтрация;
• реабсорбция.

Секреция

Секреция – первый этап очищения от продуктов распада. Эпителий канальцев уносит из крови остатки от метаболических процессов, лишние электролиты. Молекулы, не нужные в плазме, отправляются в нефрон, сливаются с белками, которые перемещаются против вектора концентрации.

Этот процесс ограничен рамками максимальной скорости транспортировки, которая служит параметром, характеризующим работу почек. Секреторно-экскреторная функция включает в себя только 3 транспортные системы.

Динамическая гистограмма почек

Одна отвечает за транспортировку органических кислот, другая – оснований. Последняя обеспечивает прохождение через клетки эпителия этилендиаминтетрауксусной кислоты, чаще называемой ЭТДА.

Эти процессы регулируются благодаря каталитическому воздействию эндокринной системы и симпатических нейронов.

Нервная система во многом влияет на экскреторную функцию благодаря колебаниям давления клубочка аретриол (транспортировку молекул к нужным секретирующим клеткам) и воздействию на энергетический метаболизм эпителиальных клеток канальцев.

Гормон роста, тиреоидные гормоны и мужские гормоны половой системы служат веществами, способствующими повышению секреции органических элементов благодаря усилению или ослаблению клеточного обмена.

Фильтрация

Это процесс частичного выделения субстанции в мочу. Фильтр почек не пропускает молекулы с высоким молекулярным значением массы. Физическое доказательство этого явления заключается в разности онкотического и гидростатического давления в сосудах и капсуле Боумена-Шумлянского.

Жидкость, протекающая через почечный фильтр, сопоставима по составу с плазмой крови, но в ней нет белка.

Значение, характеризующее функциональные возможности этого фильтра в человеческом организме, – скорость клубочковой фильтрации. Показатель указывает скорость образования первичной мочи за единицу времени.

Скорость фильтрации определяется ультрафильтрацией (она зависит от проницаемости общей поверхности и стенок сосудов, которые служат фильтрами), гидростатическим давлением в малых сосудах почечной паренхимы (которое обусловлено показателями артериального давления) и  онкотическим давлением (создаваемым белками крови, не проникающими через капсулу, которые препятствуют фильтрации).

В итоге показатели фильтрации останутся стабильными, если артериальное давление не будет выходить за рамки 90-190 миллиметров ртутного столба. Если же они снизятся до 50-ти, функция перестанет выполняться и разовьется анурия.

Урограмма для определения экскреторной функции

Реабсорбция

Это этап впитывания таких соединений, как белок, аминокислоты, мочевина и электролиты, из мочи в кровь.

Процесс реабсорбции может меняться, в зависимости от объема потребляемой человеком жидкости и здоровья его почек.

Реабсорбция выполняется перемещением по градиенту концентрации или против него при помощи транспортных белков. По предрасположенности к этому процессу все элементы распределяются на 3 типа:

1. Пороговый  (глюкоза и элементы белка – аминокислоты).
2. Непороговый (сульфатные группы и креатинин).
3. Низкопороговый – мочевина.

Для определения физического состояния проходимости канальцев применяется способ индикации значения максимального обратного всасывания глюкозы.

Нарушения экскреторной функции почек

Падение степени реабсорбции в экскреторной функции обнаруживается при наличии у пациентов хронических болезней почек, осложненной формы гипертонии или диабетических нарушений в органе.

Важное значение имеет исследование реабсорбции электролитов. Найдены способы идентификации поглощения электролитов в отдельных частях нефрона.

Практическая ценность этих методов заключается в определении степени патологии, поиске места воздействия мочегонных препаратов.

Нарушения экскреторной функции

Проблемы в работе почек, в частности с очистительной функцией, приводят к уремии.

Уремия – патологическое состояние, которое характеризуется задержкой веществ азотистого обмена в крови, нарушением водно-электролитного баланса, проблемами с осмотическим гомеостазом из неполноценной работы почки.

Симптомы уремии проявляются в форме ухудшения отклика нервной системы, иногда больной теряет сознание. Также характерны нарушения внешнего и тканевого дыхания, кровообращения, температуры тела. В результате это может привести к летальному исходу.

Уремия — нарушение экскреторной функции почек

Уремия продолжает развиваться, даже если здоровая часть почки пытается компенсировать ухудшение функции больной. Когда удаляют поврежденную часть, прогрессирование уремии прекращается из-за того, что нефроны, находящиеся в полноценном органе, начинают активно работать. Их объем увеличивается, работоспособность повышается. В итоге ускоряются клубочковая фильтрация, реабсорбция в почечных протоках и секреции. Происходит  компенсация функции больного органа.

Не стоит тянуть с лечением. При обнаружении болей, дискомфорта в поясничной области нужно немедленно обратиться к врачу.

Это поможет остановить разрушительные процессы в почках, развитие заболеваний и их осложнений, которые не поддаются лечению.

 

Экскреторная функция почек: что это, строение и как она работает

Содержание:

Что такое экскреторная функция почек?

Экскреторная, или выделительная функция почек является жизненно необходимой: почечная недостаточность ведёт к смерти пациента в течение пары недель из-за отравления организма продуктами различного, в том числе белкового, происхождения.

Обязательному выведению из организма подлежат, например, мочевина и мочевая кислота – это продукты белкового обмена. Почками выводятся гормоны и продукты их распада, так, антагонист инсулина – гормон глюкагон, повышающий концентрацию сахара в крови, а также ферменты, например, ренин, который выделяется почками и участвует в регуляции артериального давления.

Экскреции подвергаются лекарства, являющиеся для организма инородными веществами, избыток минеральных солей, воды, аминокислоты, глюкоза.

Таким образом, почки играю важнейшую роль в коррекции осмотического давления путём выделения или удержания воды, поддержании АД с помощью биологически активных веществ, которые сужают сосуды и удерживают воду для повышения давления, или расширяют сосуды и способствуют выведению жидкости для понижения уровня артериального давления.

Сложно переоценить роль почек в регуляции ионного состава плазмы крови и кислотно-основного состояния, что достигается экскрецией электролитов – ионов водорода, натрия, хлора.

Экскреторную функцию выполняет структурная единица – нефрон.

Нефрон

Структурные элементы системы экскреции и их строение

Нефрон представляет собой несколько взаимосвязанных элементов, которые выполняют экскрецию метаболитов: в разных отделах осуществляются различные процессы, направленные на выведение продуктов обмена из организма.

Процесс мочеобразования обеспечивается совокупностью трёх элементов – фильтрация – переход веществ из крови в капилляры почечного клубочка под действием давления, секреция – транспорт токсинов в просвет канальцев, и реабсорбция – возврат в кровоток.

Основные функциональные элементы нефрона:

1. Почечное тельце.
2. Проксимальные извитые канальцы.
3. Петля Генле.
4. Дистальные канальцы.
5. Собирательная трубка.

Почечное тельце представляет собой капиллярный клубочек. Он обеспечивает образование первичной мочи путём фильтрации жидкости из крови. Фактически первичный фильтрат является плазмой крови, при этом форменные элементы и крупные белки не подвергаются фильтрации.

Почечное тельце

Основной функцией извитых канальцев является обратное всасывание белков крови, большей части жидкости, витаминов, микроэлементов.

Экскретируемые вещества делятся на пороговые и беспороговые.

1. Беспороговые выводятся при их наличии в крови в любой концентрации: мочевина, мочевая кислота, сульфаты, креатинин.
2. Пороговые вещества выводятся только при превышении определённой концентрации, например, глюкоза.

Главным итогом фильтрации в проксимальных канальцах является то, что при нормальном функционировании экскреторного аппарата в моче не встречается белок — он в полном объёме возвращается в кровеносное русло.

Петля нефрона обеспечивает сохранение большего числа электролитов – натрия, калия, хлора. Вторичная моча, пройдя петлю Генле, попадает в дистальный извитой каналец.

Они завершают обратное всасывание электролитов и воды с  формированием вторичной мочи, которая является конечным продуктом экскреции. Концентрация её происходит в собирательных трубочках, которые продолжаются в почечные чашечки, лоханку и мочеточник.

Важнейшие вещества, подвергающиеся выведению и их значение в жизнедеятельности организма

Экскреторная функция почек, в первую очередь, направлена на выведение продуктов белкового обмена – они обладают наибольшей токсичностью для организма.

Такой компонент метаболизма как креатинин является нормальным компонентом мочи, а также единственным веществом, которое не подвергается обратному всасыванию из первичной мочи. На этом основан метод диагностики – клиренс креатинина, который является важным показателем функциональной активности почек.

Норма креатинина в биохимическом анализе мочи – 0,5-2 г\сут.

Другой продукт азотистого обмена – креатин, наоборот, в норме с мочой не выделяется, а явление креатинурии может быть связано с патологией:

• Мышечная дистрофия.
• Миопатии, миозиты.
• Гипертиреоз (Базедова болезнь)
• Сахарный диабет.
• Тяжёлая сердечно-сосудистая недостаточность.
• Авитаминоз Е.

Мочевина – основной продукт азотистого обмена, образующийся в печени, в составе которого из организма выделяется до 90% всего азота.

При биохимическом исследовании мочи мочевины должно быть 20-35 г\сут, или 333-583 ммоль\сут.

Именно в виде мочевины из организма выделяется высокотоксичный аммиак, который легко проходит через гематоэнцефалический барьер и нарушает проведение нервных импульсов, угнетает обмен аминокислот, вызывает судороги и гипоксию тканей.

Мочевая кислота образуется при катаболизме пуриновых нуклеотидов, входящих в состав ДНК.

Выведение мочевой кислоты должно быть в пределах 270-600 мг\сут, что равноценно 1,6-3,54 ммоль\сут.

Повышение концентрации мочевой кислоты в плазме крови – гиперурикемия, может быть вызвана  избыточным потреблением продуктов, богатых пуринами, воспалительными процессами и подагрой, при которой плохо растворимые кристаллы мочевой кислоты откладываются в хрящах с образованием подагрических узлов и характерными болями в суставах.

Не должны экскретироваться следующие элементы:

• Белок.
• Глюкоза.
• Кровь.
• Креатин.
• Желчные пигменты.

При появлении этих веществ в моче можно говорить о нарушении экскреторной функции. При этом причины могут быть как почечного, так и внепочечного происхождения.

Примеры нарушений экскреторной функции

1. Так, гематурия – патологический синдром, связанный с выделением эритроцитов с мочой, может быть признаком гломерулонефрита и нефротического синдрома или заболеваний мочевыводящих путей — непочечная гематурия. При этом неизменённые эритроциты чаще всего свидетельствуют о повреждении мочевыводящих путей, а деформированные – о нарушении экскреции.
2. Протеинурия – выделение с мочой белка в количестве, превышающем 50 мг\сутки, может возникать при поражении почечных клубочков или проксимальных канальцев – гломерулопатии, что также является нарушением экскреторной функции почек.

Похожие статьи:

Экскреторная функция почек

Почки играют ведущую роль в выделении из крови нелетучих конечных продуктов обмена и чужеродных веществ, попавших во внутреннюю среду организма. В процессе метаболизма белков и нуклеиновых кислот образуются различные продукты азотистого обмена (у человека — мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.). Катаболизм пуриновых оснований в организме человека приводит к образованию мочевой кислоты. Обычно экскретируемая фракция мочевой кислоты довольно низкая (9,8%), что указывает на реабсорбцию значительного количества мочевой кислоты в канальцах. Интерес к изучению механизмов транспорта мочевой кислоты в почечных канальцах обусловлен резко возросшей частотой заболевания подагрой, при которой нарушен обмен мочевой кислоты.

Суточная экскреция креатинина зависит не столько от потребления мяса с пищей, сколько от массы мышц тела. Креатинин, как и мочевина, свободно фильтруется в почечных клубочках, с мочой выводится весь профильтровавшийся креатинин, в то время как мочевина частично реабсорбируется в канальцах.

Помимо перечисленных почки из крови удаляют ряд других веществ. Существенно, что физиологически ценные вещества при их избытке в крови начинают экскретироваться почкой. Это относится как к неорганическим веществам, о которых шла речь выше при описании осмо-, волюмо- и ионорегулирующей функции почек, так и к органическим веществам — глюкозе, аминокислотам. Повышенная экскреция этих веществ может в условиях патологии наблюдаться и при нормальной концентрации в крови, когда нарушена работа клеток, реабсорбирующих то или иное профильтровавшееся вещество из канальцевой жидкости в кровь.

Инкреторная функция почек

В почках вырабатываются биологически активные вещества. Гранулярные клетки юкстагломерулярного аппарата выделяют в кровь ренин при уменьшении артериального давления в почке, снижении содержания натрия в организме, при переходе человека из горизонтального положения в вертикальное. Уровень выброса ренина из клеток в кровь изменяется и в зависимости от концентрации Na⁺ и Сl^— в области плотного пятна дистального канальца, обеспечивая регуляцию электролитного и клубочково-канальцевого баланса. Ренин синтезируется в гранулярных клетках юкстагломерулярного аппарата и представляет собой протеолитический фермент. В плазме крови он отщепляет от ангиотензиногена, находящегося главным образом во фракции α₂-глобулина, физиологически неактивный пептид, состоящий из 10 аминокислот, ангиотензин-I. В плазме крови под влиянием ангиотензинпревращающего фермента от ангиотензина-I отщепляются 2 аминокислоты, и он превращается в активное сосудосуживающее вещество ангиотензин-II. Он повышает артериальное давление благодаря сужению артериальных сосудов, усиливает секрецию альдостерона, увеличивает чувство жажды, регулирует реабсорбцию натрия в дистальных отделах канальцев и собирательных трубках. Все перечисленные эффекты способствуют нормализации объема крови и артериального давления.

В почке синтезируется активатор плазминогена — урокиназа. В мозговом веществе почки образуются простагландины. Они участвуют, в частности, в регуляции почечного и общего кровотока, увеличивают выделение натрия с мочой, уменьшают чувствительность клеток канальцев к АДГ. Клетки почки извлекают из плазмы крови образующийся в печени прогормон витамин D₃ и превращают его в физиологически активный гормон — активные формы витамина В₃. Этот стероид стимулирует образование кальцийсвязывающего белка в кишечнике, способствует освобождению кальция из костей, регулирует его реабсорбцию в почечных канальцах. Почка является местом продукции эритропоэтина, стимулирующего эритропоэз в костном мозге. В почке вырабатывается брадикинин, являющийся сильным вазодилататором.

Тема 10. Выделительная функция почек

Основные дидактические элементы темы: Значение для организма процессов выделения, функции почек. Экскреторная функция почек. Морфофункциональная характеристика нефрона. Современная фильтрационно-реабсорбционно-секреторная теория мочеобразования. Состав и количество первичной мочи. Механизмы и методы определения клубочковой фильтрации. Реабсорбция в почечных канальцах. Секреторные процессы в почечных канальцах. Противоточно-поворотная система. Конечная моча и ее состав. Регуляция мочеобразования.

Экскреторная функция слюнных желез.

Выделение — это часть обмена веществ, которая осуществляется путем выведения из организма конечных продуктов метаболизма, а также чужеродных и избыточных для обеспечения оптимального состава внутренней среды физиологически веществ.

Функция выведения веществ из внутренней среды организма осуществляется выделительной системой, в которую входят почки, пищеварительный тракт, легкие и кожа.

Основным органом выделения являются почки.

Экскреторная функция почек состоит в мочеобразовании и выведения из внутренней среды организма эндогенных метаболитов, экзогенных веществ, а также избытков воды, физиологически ценных минеральных и органических соединений.

Основной структурно-функциональной единицей почки, обеспечивающей образование мочи, является нефрон, который состоит из нескольких последовательно соединенных отделов:

1) сосудистый мальпигиев клубочек,

2) капсула Шумлянского-Боумена,

3) проксимальный извитой каналец,

4) петля Генле,

5) дистальный извитой каналец,

6) собирательные трубочки и почечные лоханки.

Сосудистый капиллярный клубочек располагается в корковом веществе почки. Артериола, отходящая от почечной артерии и доставляющая кровь к капиллярным клубочкам, называется приносящей. Артериола, по которой кровь оттекает от клубочков, называется выносящей. Диаметр приносящей артериолы больше, чем выносящей. Вышедшие из капиллярных клубочков артериолы вновь разветвляются на густую сеть капилляров вокруг проксимальных и дистальных извитых канальцев.

Основными особенностями кровотока в почках являются:

1) высокий уровень кровотока,

2) высокая способность к саморегуляции,

3) высокое гидростатическое давление в капиллярах.

За 1 мин через сосуды обеих почек у человека проходит около 1200 мл крови, что составляет 20-25% сердечного выброса.

Высокая способность к саморегуляции проявляется в сохранении постоянства почечного кровотока даже при существенных сдвигах системного артериального давления в диапазоне от 70 до 180 мм рт. ст.

Гидростатическое давление в почечных клубочках поддерживается на уровне около 70 мм рт. ст., что почти в два раза выше, чем в капиллярах других тканей.

Высокое гидростатическое давление в почечных клубочках обусловлено:

1. близким расположением к аорте мальпигиева тельца за счет коротких почечных и внутрипочечных артерий,

2. большим диаметром приносящих артериол по сравнению с выносящими.

Снаружи почечные клубочки покрыты двухслойной капсулой Шумлянского-Боумена. Между париетальным и висцеральным листками капсулы, которые расположены наподобие чаши, имеется щель — полость капсулы, переходящая в просвет проксимального извитого канальца.

Проксимальный извитой каналец расположен в корковом веществе почки. Отличительной особенностью клеток этого сегмента является наличие щеточной каймы из микроворсинок, обращенных в просвет канальца.

Проксимальный извитой каналец переходит в петлю Генле, которая располагается в мозговом веществе почки. Она состоит из тонкого нисходящего и более толстого восходящего колена.

Восходящее колено вновь поднимается в корковое вещество, где переходит в дистальный извитой каналец. Дистальные извитые канальцы нефронов контактируют с приносящими и выносящими артериолами клубочков. Область контакта дистальных извитых канальцев с приносящими и выносящими артериолами называют юкстагломерулярным комплексом. Клетки юкстагломерулярного аппарата почек выполняют инкреторную функцию.

В корковом веществе дистальный извитой каналец переходит в собирательную трубочку, которая спускается из коры почек вглубь мозгового вещества, где открывается в области сосочков чашечек почечных лоханок.

Согласно фильтрационно-реабсорбционно-секреторной теории мочеобразование в почках складывается из трех основных процессов:

1) клубочковой ультрафильтрации,

2) канальцевой реабсорбции,

3) канальцевой секреции.

Клубочковая ультрафильтрация — это процесс отделения воды вместе с растворенными в ней низкомолекулярными веществами из плазмы крови в просвет капсулы Шумлянского-Боумена по гидростатическому градиенту давления.

Канальцевая реабсорбция — это процесс обратного всасывания в кровь воды и низкомолекулярных веществ, которые профильтровались в клубочках.

Канальцевая секреция — это процесс переноса в просвет канальца веществ, содержащихся в крови или образуемых клетками канальцевого эндотелия.

Основной количественной характеристикой процесса ультрафильтрации является скорость клубочковой фильтрации — объем ультрафильтрата (первичной мочи) образующегося в капсуле Шумлянского-Боумена за единицу времени.

Силой, обеспечивающей ультрафильтрацию, является эффективное фильтрационное давление (ЭФД), которое определяется разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах почечного клубочка и противодействующими ему факторами — онкотическим давлением плазмы крови и гидростатическим давлением жидкости в капсуле Шумлянского-Боумена. Гидростатическое давление в почечных капиллярах составляет около 70 мм рт. ст. Онкотическое давление плазмы крови — 25 мм рт. ст. Гидростатическое давление жидкости в капсуле 15-20 мм рт. ст. Поэтому ЭФД составляет: 70 – (25 + 20) = 25 мм рт. ст.

По химическому составу ультрафильтрат практически не отличается от плазмы крови, за исключением белков. В капсулу Шумлянского-Боумена поступает менее 1% наиболее низкомолекулярных белков — альбуминов.

Для вычисления определения скорости клубочковой фильтрации у человека используют методы определения клиренса (очищения), который количественно характеризуется объемом плазмы, полностью очищающимся от определенного вещества за 1 мин.

Для определения клиренса могут быть использованы вещества, которые:

1) нетоксичны,

2) полностью фильтруются,

3) не реабсорбируются,

4) не секретируются.

Наиболее часто используют полисахарид фруктозы — инулин. Скорость клубочковой фильтрации определяют путем сопоставления концентрации инулина в плазме крови и моче. Зная концентрацию инулина в плазме, и, определив его концентрацию в определенном объеме конечной мочи, можно рассчитать, какая часть плазмы очистилась за единицу времени по формуле:

U_in x V

F =———-_, где F — объем ультрафильтрата,

P_in U_in — концентрация инулина в моче,

V — объем мочи,

P_in — концентрация инулина в плазме крови.

За 1 мин через почки у человека проходит около 1200 мл крови и образуется 110-125 мл ультрафильтрата. Следовательно, за сутки образуется 150-180 л первичной мочи. Большая ее часть реабсорбируется. Основное назначение реабсорбции — возвращение в кровь всех жизненно важных веществ.

В зависимости от отдела канальцев различают проксимальную и дистальную реабсорбцию. В проксимальном извитом канальце в обычных условиях полностью реабсорбируются моносахариды, белки, аминокислоты и витамины. Здесь всасывается 2/3 профильтровавшихся воды и Na⁺, большое количество К⁺, двухвалентных катионов, анионов хлора, гидрокарбонатов, фосфатов. К концу проксимального извитого канальца в его просвете остается только 1/3 объема ультрафильтрата, состав которого уже существенно отличается от плазмы крови. При этом осмотическое давление жидкости в проксимальном канальце остается изотоничным осмотическому давлению плазмы крови.

Дистальная реабсорбция по объему значительно уступает проксимальной, однако, существенно меняясь под влиянием регулирующих факторов, она во многом определяет состав конечной мочи. В дистальном отделе нефрона реабсорбируются вода и ионы Na⁺, К⁺, Са²⁺, а также мочевина.

Наряду с реабсорбцией в проксимальных и дистальных отделах почечных канальцев происходит секреция некоторых ионов, органических кислот и оснований эндогенного и экзогенного происхождения. Эпителиальные клетки проксимальных почечных канальцев секретируют:

1) органические кислоты,

2) органические основания,

3) аммиак,

4) ионы Н⁺.

Эпителиальные клетки дистальных почечных канальцев секретируют:

1) аммиак,

2) ионы Н^+,

3) ионы К⁺.

Секреция Н⁺ происходит в проксимальных канальцах в большей мере, чем в дистальных. Однако именно дистальная секреция Н⁺ играет основную роль в регуляции кислотно-щелочного равновесия внутренней среды, т.к. может регулироваться.

Образование осмотически концентрированной конечной мочи обеспечивается деятельностью противоточно-поворотной множительной системы, которая представлена параллельно расположенными коленами петли Генле и собирательными трубочками. Концентрирование жидкости в одном колене происходит за счет разбавления в другом и обусловлено противоположным направлением потока канальцевой жидкости.

Ведущую роль в работе противоточно-множительного механизма играет восходящее колено петли Генле, стенка которого непроницаема для воды, но хорошо проницаема для ионов Na⁺. В восходящем колене Na⁺ активно реабсорбируется в клеточное пространство, вследствие чего интерстициальная жидкость становится гиперосмотичной по отношению к содержимому нисходящего колена и ее осмотическое давление растет по направлению к вершине петли. При этом на каждом горизонтальном уровне вследствие одиночного эффекта транспорта солей концентрационный градиент не превышает 200 мосмоль/л, однако по длине петли происходит умножение эффектов, и система работает как множительная.

Стенка нисходящего колена хорошо проницаема и для Na⁺ и для воды. Ионы Na⁺ пассивно по концентрационному градиенту поступают в просвет канальца, а вода по осмотическому градиенту реабсорбируется в гиперосмотичный интерстиций.

Из проксимального сегмента в нисходящее колено поступает канальцевая жидкость изоосмотической концентрации, составляющей 300 мосмоль/л. В месте перегиба петли Генле моча становится гиперосмотичной с концентрацией 1200 мосмоль/л. Таким образом, в нисходящем колене уменьшается объем и возрастает осмотическая концентрация мочи.

В восходящем колене из-за реабсорбции Na⁺ осмотическая концентрация существенно уменьшается, достигая 100 мосмоль/л, однако объем мочи практически не изменяется.

Окончательное осмотическое концентрирование мочи происходит в собирательных трубочках. Вследствие гиперосмотичности интерстициального пространства из собирательных трубочек пассивно, по осмотическому градиенту реабсорбируется вода, что ведет к увеличению концентрации мочи. В конечном счете образуется гиперосмотическая вторичная моча, в которой осмотическая концентрация может быть равна осмолярной концентрации межклеточной жидкости на вершине почечного сосочка — около 1500 мосмоль/л.

Количество мочи, которая выделяется за сутки, называется диурезом. Диурез человека широко варьирует в зависимости от характера питания, водного режима, эмоционального состояния, мышечной активности и температуры окружающей среды (в среднем — 1-1,5 л).

С мочой из организма выводятся вода, а также органические и неорганические вещества.

Из неорганических веществ выводятся, главным образом, NaCl, KCl, а также сернокислые и фосфорнокислые соли.

Из органических веществ выводятся:

1) азотистые продукты метаболизма белков — мочевина (20-30 г/сутки), мочевая кислота (0,5-1 г/сутки), аммиак (около 1 г/сутки) и др.,

2) продукты гниения белков — индол, скатол, фенол, индикан,

3) соли щавелевой и молочной кислоты, кетоновые тела.

Кроме того, с мочой выделяются и физиологически ценные вещества, но только тогда, когда их избыток может нарушать нормальные процессы метаболизма.

Регуляция мочеобразования осуществляется как нервным, так и гуморальным путями за счет изменения скорости ультрафильтрации, реабсорбции и секреции.

Скорость клубочковой фильтрации зависит от соотношения тонуса приносящих и выносящих артериол почечных клубочков. При сужении приносящей артериолы ЭФД падает и скорость ультрафильтрации снижается. В случае уменьшения просвета выносящей артериолы ЭФД растет, а значит, скорость ультрафильтрации повышается.

Нервные влияния на артериолы почечных клубочков передаются по симпатическим вазомоторным нервам. Повышение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к сужению приносящей артериолы, уменьшению ЭФД и снижению диуреза. Такая реакция может наблюдаться в случае повышения психоэмоционального напряжения и при болевых раздражениях, в том числе связанных со стоматологическими манипуляциями.

Ведущее значение в регуляции мочеобразования имеют гуморальные механизмы. Гуморальная регуляция осуществляется, главным образом, антидиуретическим гормоном (АДГ), который выделяется из задней доли гипофиза, альдостероном – гормоном надпочечников и катехоламинами.

Катехоламины оказывают двоякое влияние. При небольшом повышении их концентрации в крови объем конечной мочи возрастает, т.к. суживается более чувствительная отводящая артериола, а значит, повышается ЭФД. При большом повышении концентрации катехоламинов объем конечной мочи снижается, т.к. суживается приносящая артериола и уменьшается ЭФД. Аналогичное влияние оказывает коффеин.

При гиперосмии и гиповолемии увеличивается выделение АДГ. Поступая в кровь, антидиуретический гормон действует на дистальные сегменты нефрона, усиливая реабсорбцию воды и уменьшая, таким образом, количество выделяемой из организма мочи.

Повышению обратного всасывания воды способствует и альдостерон. Под его влиянием увеличивается реабсорбция ионов Na⁺, что ведет к гиперосмии крови. Вследствие этого вода из почечных канальцев по осмотическому градиенту поступает в кровь, а значит, диурез уменьшается.

При нарушении выделительной функции почек в процесс экскреции компенсаторно включаются слюнные железы. Благодаря экскреторной функции слюнных желез из организма выводятся:

1. продукты метаболизма – мочевая кислота, мочевина, аммиак, креатинин, кетоновые тела,

2. гормоны и их метаболиты – половые гормоны, гормоны щитовидной железы, гормоны надпочечников,

3. соли тяжелых металлов – ртути, висмута, свинца,

4. лекарственные вещества – антибиотики, салициловая кислота, витамины.

Содержание мочевой кислоты в слюне может увеличиваться при подагре. При заболеваниях печени в слюне появляются желчные кислоты и пигменты. В случае недостаточности функции поджелудочной железы, которая сопровождается снижением выработки инсулина, в слюне отмечается появление недоокисленных кетоновых тел. В связи с выделением слюнными железами большого количества продуктов метаболизма, у больного постоянно отмечается неприятный запах изо рта.

её суть и причины возможных нарушений

Почки являются очень важным органом в организме человека. Они выполняют выделительную функцию и помогают избавиться от шлаков и избыточного количества воды. Благодаря экскреторной работе почек ежедневно выделяется большое количество жидких отходов в виде мочи.

Строение почки

Почки — это парный орган, который находится в области брюшной полости. Каждая почка имеет вес примерно 300 г. В почках имеется большое количество артерий и сосудов, через которые каждую минуту проходит большое количество крови. Сверху почки покрыты оболочками: серозной и соединительнотканной. Вещество почки состоит из трубочек – нефронов.

Функции почек

Почки выполняют такие функции:

1) защитную;

2) экскреторную;

3) инкреторную;

4) гомеостатическую;

5) метаболическую.

Экскреторная функция почек — самая главная и важная функция этого органа: выведение чужеродных и вредных веществ из организма человека.

Работа почек заключается в регулировании:

• кислотно-основного баланса;
• водно-солевого баланса;
• уровня артериального давления;
• эритропоэза;
• метаболизма углеводов, белков и липидов;
• процессов свертывания крови (гемостаза).

Нефрон

Нефрон является основной структурно-функциональной единицей почек. Он отвечает за выработку мочи. В организме человека находится примерно 1,2 миллиона нефронов.

Нефроны функционируют периодично: сначала работают одни нефроны, а другие в это время не участвуют в работе, затем наоборот. Такой способ работы почек обеспечивает надежность благодаря функциональному дублированию. Состоит нефрон из отделов находящихся в мозговом и корковом веществе почек.

Мальпигиевое тельце

В корковом веществе находится мальпигиевое тельце (сосудистый клубочек). Оно имеет до 50 капилярных петель, которые связанные между собой при помощи мезангия. Тельца покрыты с наружной стороны капсулой Боумена-Шумлянского. Наружный листок капсулы составляет базальная мембрана. Пространство заполнено фибриллярной структурой, которая формирует решетку диаметром 10 нм.

Собирательные трубки

Собирательные трубки идут от коры почек в центр мозгового вещества. Эпителиальные и цилиндрические клетки трубок секретируют ионы водорода. Они содержат карбонгидразу.

Собирательные трубки соединяются в выводные протоки, которые открываются в полость лоханки.

Мочеобразование

Мочеобразование проходит в три этапа:

1) канальцевая секреция;

2) клубочковая фильтрация;

3) канальцевая реабсорбция.

Моча

В среднем за сутки у человека образуется около 2 литров мочи. Это называется суточный диурез. Он полностью зависит от того сколько жидкости выпил человек. У здорового человека в норме выделяется 80% жидкости с мочой. Большее количество мочи выводится днем. Ночью выделяется не больше половины дневного объема.

Удельный вес мочи 1005-1025 мл. Реакция мочи в норме кислая. Она сильно зависит от питания: при приеме растительной пищи реакция будет щелочная, при приеме белковой пищи реакция — кислая.

Как правило, моча — прозрачная, но может иметься небольшой осадок в результате центрифугирования. Она содержит в своем составе малое количество эритроцитов, лейкоцитов и эпителиальных клеток, мочевую кислоту, углекислого кальция. Также в моче содержатся витамины в небольших количествах, органические кислоты, гормоны, ферменты и неорганические анионы.

Как выводится моча?

В нефронах образовывается моча и она выходит в почечные лоханки. Когда они заполняются, достигается порог раздражения рецепторов, который приводит к раскрытию мочеточника и сокращению мускулатуры. За счет сокращений гладкой мускулатуры в мочевой пузырь попадает моча. Мышцы мочеточников и лоханки почек работают автоматически, по мере поступления мочи в мочеточник.

После того как в мочевом пузыре будет достаточное количество мочи, его стенки начинают растягиваться до определенного момента. Как правило, в мочевом пузыре скапливается около 400 мл мочи. Когда мочевой пузырь полностью наполнен, это вызывает позыв к мочеиспусканию, с помощью рефлекторного акта и раздражения рецепторов.

В процессе мочеиспускания принимают участие структуры, находящиеся в головном мозге и спинальные структуры. Благодаря этому и осуществляется процесс задержки и начала мочеиспускания и происходит сенсорно-эмоциональная реакция.

В выделении мочи работают эфферентные импульсы спинального центра. Они проходят по нервным волокнам к мочеиспускательному каналу мочевого пузыря и вызывают сокращение его стенок, а также расслабление сфинктеров (мочеиспускательный канал и мочевой пузырь).

Экскреторная функция

Выделительная функция почек заключается в выводе из организма конечных продуктов обмена, органических соединений, воды, экзогенных веществ и минеральных соединений: креатинин, мочевая кислота, фенолы, ацетоновые тела и амины.
В случае нарушения экскреторной функции почек все токсические вещества скапливаются в организме и вызывают уремию (токсическое состояние). При уремии у больного может развиваться кома, потеря сознания, нарушение кровообращения и даже летальный исход.

В случае образования почечной недостаточности или уремии для поддержания нормального состояния организма необходимо искусственное очищение крови от продуктов обмена. Такой метод называется почечным гемодиализом.

Невыделительные функции

К невыделительным функциям относят гомеостаз. Он обеспечивает поддержания уровня метаболизма. С мочой почками фильтруются пептиды имеющие малую молекулярную массу. В кровь возвращаются аминокислоты.

Почки способны к выработке глюкозы, поэтому при голодании около половины глюкозы в организме вырабатывается почками. Почка — основной орган в окислительном катаболизме изонитолов, они синтезируют глюкуроновую кислоту, простагландины и фосфолипиды.

Нарушение секреторно-экскреторной функции

К нарушениям секреторно-экскреторной функции почек относят такие патологические состояния:

• снижение реасорбции;
• нарушение фильтрации;
• нарушения функции почек.

Нарушение экскреторно-секреторной функции почек происходит вследствие неправильной работы канальцевой реабсорбции и клубочковой фильтрации.

На снижение клубочковой фильтрации влияет воздействие различных факторов:

1) сердечная недостаточность — это может быть коллапс, шок: критическим считается уровень, когда почечный кровоток становится 50 мл/мин.

2) патогенные факторы: к патогенным факторам относятся сахарный диабет, гломерулонефрит, некроз, амилоидоз и другие.

Объем клубочковой фильтрации может увеличиваться в результате возрастания давления и повышенного тонуса клубочковых артериол под действием катехоламинов. Усиление клубочковой фильтрации приводит к проницаемости мембран, снижению тонуса артериол.

Секреторно-экскреторная функция почек может нарушаться также в результате активных или пассивных реабсорбциях. Механизм реабсорбции подавляется вследствие генетической энзимопатии, которые затем приводят к ацидозу. Способствует нарушению реабсорбции различные интоксикации, воспалительные процессы, аллергии, дистрофии. Нарушается всасывание мочевины, аминокислот, мочевой кислоты и т.д. Это происходит в результате нарушения работы проксимальных канальцев.

При патологическом процессе в петле Генле затрудняется всасывание воды, кальция, калия, натрия и магния.

В других случаях секреторно-экскреторная функция изменяется при некоторых болезнях почек:

• изменение диуреза;
• изменение мочеисп