Строение почек и мочевыводящих путей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская

академия» Министерства здравоохранения

кафедра Нормальной физиологии

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Тема

Строение почек и мочевыводящих путей

Работу выполнила

Захарова Екатерина Владимировна

Факультет фармацевтический, форма обучения заочная

Курс 2, № группы 297

Челябинск, 2013 г.

ВВЕДЕНИЕ

Работа клеток организма приводит к образованию вредных веществ, которые необходимо выводить. Это осуществляется четырьмя путями: при дыхании, с потом, с калом и с помощью мочевыделительной системы. Последняя и является собственно выделительной системой, состоящей из сложного органа - почек, а также мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. Мочевыделительная, или экскреторная, система фильтрует кровь и выводит продукты метаболизма (обмена веществ), то есть продукты, появившиеся в результате преобразований, которые претерпевает съеденная пища до ее превращения в усвояемые вещества. Таким образом, клетки получают необходимую энергию для выполнения своих функций, а вредные вещества через кровь поступают в почки.

Мочевыделительная система (мочевая система) человека -- система органов, формирующих, накапливающих и выделяющих мочу у человека. Состоит из пары почек, двух мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Почки - фильтруют кровь и из воды и вредных веществ образуют мочу, которая выводится из организма через мочевыделительную систему.

Мочеточники - каналы, соединяющие почки с мочевым пузырем.

Мочеиспускательный канал - канал, через который из организма выводится моча, накопленная в мочевом пузыре. Эти органы у мужчины и женщины разные.

Мочевой пузырь - эластичный мышечный орган, в котором скапливается моча, поступающая из почек.

ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ ПОЧЕК И МОЧЕВЫВОДЯЩИХ ПУТЕЙ

У человека почки расположены за пристеночным листком брюшины в поясничной области по бокам от двух последних грудных и двух первых поясничных позвонков. Прилегают к задней брюшной стенке в проекции 11-12-го грудного -- 1-2-го поясничного позвонков, причем правая почка в норме расположена несколько ниже, поскольку сверху она граничит с печенью (у взрослого верхний полюс правой почки обычно достигает уровня 11-го межреберья, верхний полюс левой -- уровень 11-го ребра).

Размеры одной почки составляют примерно 11,5-12,5 см в длину, 5-6 см в ширину и 3-4 см в толщину. Масса почек составляет 120-200 г, обычно левая почка несколько больше правой.

Каждая почка покрыта прочной соединительнотканной фиброзной капсулой, и состоит из паренхимы и системы накопления и выведения мочи. Капсула почки представляет собой плотный чехол из соединительной ткани, покрывающий почку снаружи. Паренхима почки представлена внешним слоем коркового вещества и внутренним слоем мозгового вещества, составляющим внутреннюю часть органа.

Почка имеет бобовидную форму с вогнутым внутренним краем -- воротами, в которые входят кровеносные сосуды и нервы. Из ворот каждой почки выходит мочеточник, который направляется вниз и вступает в верхнюю часть мочевого пузыря. Средний вес почки у мужчины 120 г, длина--10--12 см, ширина около 6 см, толщина 3--4 см. У женщин вес почки и ее размеры меньше. На поверхности почки находится фиброзная капсула, образованная пучками фибрилл и содержащая в своих глубоких слоях гладкие мышечные волокна; она дает тонкие прослойки внутрь. Почка орган очень сложного строения, состоящий из двух слоев: 1) наружного коркового и 2) внутреннего мозгового.

Вещество почки на разрезе неоднородно. Оно состоит из поверхностного слоя толщиной от 0,4 до 0,7 см и глубокого слоя толщиной от 2 до 2,5 см, представленного участками, имеющими форму пирамид. Поверхностный слой образует корковое вещество почки темно-красного цвета, состоящее из почечных телец, проксимальных и дистальных канальцев нефронов. Глубокий слой почки более светлый, красноватого цвета, представляет собой мозговое вещество, в котором располагаются нисходящие и восходящие части канальцев (нефронов), а также собирательные трубочки и сосочковые канальцы.

Корковое вещество почки (cortex renalis), формирующее ее поверхностный слой, не гомогенно, а состоит из чередующихся более светлых и темных участков. Светлые участки конусовидные, они в виде лучей отходят от мозгового вещества в корковое. Лучи мозгового вещества (radii medullaris) составляют лучистую часть (pars radiata), в которой располагаются прямые почечные канальцы, продолжающиеся в мозговое вещество почки, и начальные отделы собирательных трубочек. Темные участки коркового вещества почки получили название свернутой части (pars convoliita). В них находятся почечные тельца, проксимальные и дистальные отделы извитых почечных канальцев.

Мозговое вещество почки (medulla renalis) в отличие от коркового не образует сплошного слоя, а имеет на фронтальном разрезе органа вид отдельных треугольной формы участков, отграниченных друг от друга почечными столбами. Почечные столбы (columnae renalis) представляют собой узкие участки, в которых в окружении соединительной ткани проходят кровеносные сосуды - междолевые артерия и вена. Треугольные участки мозгового вещества получили название почечных пирамид (pyramides renales), их в почке от 10 до 15. Каждая почечная пирамида имеет основание (basis pyramidis), обращенное к корковому веществу, и верхушку в виде почечного сосочка (papilla renalis), направленного в сторону почечной пазухи. Почечная пирамида состоит из прямых канальцев, образующих петли нефронов, и из проходящих через мозговое вещество собирательных трубочек. Эти трубочки постепенно сливаются друг с другом и образуют в области почечного сосочка 15-20 коротких сосочковых протоков (ductus papillares). Последние открываются в малые почечные чашки на поверхности сосочка сосочковыми отверстиями (foramina papillaria). Благодаря наличию этих отверстий вершина почечного сосочка имеет как бы решетчатое строение и называется решетчатым полем (area cribrosa).

Особенности строения почки и ее кровеносных сосудов позволяют разделить вещество почки на 5 сегментов: верхний (segmentum superius), верхний передний (segmentum anterius superius), нижний передний (segmentum anterius inferius), нижний (segmentum inferius) и задний (segmentum posterius). Каждый сегмент объединяет 2-3 почечные доли. Одна почечная доля (lobus renalis) включает почечную пирамиду с прилежащим к ней корковым веществом почки и ограничена междольковыми артериями и венами, залегающими в почечных столбах. В почечной доле примерно 600 корковых долек. Корковая долька (lobulus corticalis) состоит из одной лучистой части, окруженной свернутой частью, и ограничена соседними междольковыми артериями и венами.

канальцевый реабсорбция почка кровеносный

Рис. 1. Мочевые органы мужчины:1 -- надпочечник, 2 -- верхний полюс почки, 3 -- ворота почки, 4 -- нижний полюс почки, 5--мочеточник, 6--мочевой пузырь

Основным структурным элементом почки является нефрон. Он состоит из боуменовской капсулы, окружающей мальпигиев клубочек, который представляет собой около 50 капиллярных петель. Стенка капилляров клубочка состоит из трех оболочек. Приносящий кровеносный сосуд мальпигиева клубочка (артериола) имеет более широкий просвет, чем выносящий. Поэтому кровяное давление в клубочке больше, чем в других капиллярах тела -- 60-- 70 мм рт. ст. и артериальная кровь протекает через капилляры клубочка медленно. Общая поверхность всех капилляров клубочков в обеих почках около 1,5 .

Рис. 2. Строение нефрона. А -- общий вид нефрона; Б -- боуменовская капсула и мальпигиев клубочек; В -- получение первичной мочи из капсулы посредством микропипетки: 1 -- мальпигиев клубочек в боуменовской капсуле, 2 -- извитой каналец, 3 -- собирательная трубка, 4 -- приносящая артериола, 5 -- выносящая артериола, 6 -- капиллярная сеть мальпигиева клубочка, 7 -- полость боуменовской капсулы, 8 -- начало извитого канальца, 9 -- наружная оболочка боуменовской капсулы, 10 -- стеклянная палочка, 11 -- каналец, 12 -- пипетка, 13 -- ртуть, 14 -- клубочковая жидкость, 15--артериолы

Рис. 3. Схематическое изображение нефрона почки

Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате чего формируется почечное (мальпигиево) тельце (corpusculum renale). Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитой каналец (tubulus contortus proximalis) и переходит в петлю нефрона (ansa nephroni; петля Генле), в которой выделяют нисходящую и восходящую части. Петля нефрона переходит в дистальный извитой каналец (tubulus contortus distalis), впадающий в собирательную почечную трубочку (tubulus renalis colligens).

Собирательные почечные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всем протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Около 80 % нефронов имеют расположенные в корковом веществе почечные тельца и относительно короткую петлю, спускающуюся лишь в наружную часть мозгового вещества. Примерно 1 % нефронов полностью располагается в корковом веществе почки. Все это корковые нефроны. У остальных 20 % нефронов почечные тельца, проксимальные и дистальные извитые канальцы находятся на границе с мозговым веществом, а их длинные петли спускаются в мозговое вещество - это околомозговые (юкстамедуллярные) нефроны.

В почке около миллиона нефронов. Длина канальцев одного нефрона колеблется от 20 до 50 мм, общая длина всех канальцев в двух почках составляет около 100 км.

Строение нефрона сложное. Началом нефрона служит его капсула, между наружной и внутренней стенками которой имеется полость капсулы нефрона. Внутри капсулы находится клубочковая капиллярная сеть (сосудистый клубочек), образованный более чем 50 гемокапиллярами. Капсула нефрона вместе с сосудистым клубочком составляют почечное тельце диаметром около 20 мкм. Эндотелий кровеносных капилляров сосудистого клубочка имеет фенестры размером до 0,1 мкм. Кнаружи от эндотелия располагается базальная мембрана. На наружной ее стороне лежит эпителий внутреннего листка капсулы нефрона. Эпителиальные клетки этого листка крупные (до 30 мкм), неправильной формы и называются подоцитами. От подоцитов отходят отростки - цитоподии, прикрепляющиеся к базальной мембране. Между цитоподиями находятся узкие щели (поры), открывающие доступ к базальной мембране. Наружный листок капсулы нефрона представлен однослойным кубическим эпителием, также расположенным на базальной мембране. Эпителий капилляров, подоциты внутреннего слоя капсулы и общая для них базальная мембрана образуют фильтрационный аппарат почки. Через него осуществляется фильтрация крови в полость капсулы и образование первичной мочи (более 100 л в сутки).

Проксимальный извитой каналец нефрона представлен короткой трубочкой с узким, неправильной формы просветом диаметром около 60 мкм. Стенки канальца образованы однослойным кубическим каемчатым эпителием. Эпителиоциты на апикальной поверхности имеют щеточную каемку, для базальной поверхности клеток характерна исчерченность. Среди органелл эпителиоцитов преобладают лизосомы и митохондрии. На уровне этого канальца происходит обратное всасывание из первичной мочи, белков, глюкозы, электролитов, воды в кровеносные капилляры, оплетающие каналец (реабсорбция).

Нисходящая часть петли нефрона тонкая (около 15 мкм в диаметре), выстлана плоскими эпителиоцитами со светлой цитоплазмой, бедной органеллами. Восходящая часть петли толстая, имеет диаметр около 30 мкм. Она также выстлана плоскими эпителиоцитами, расположенными на базальной мембране. На уровне петли нефрона происходит реабсорбция воды, натрия и других веществ.

Дистальные извитые канальцы короткие, диаметр их составляет 20-50 мкм. Стенки канальцев образованы одним слоем кубических клеток, лишенных щеточной каемки. Плазматическая мембрана большей части эпителиоцитов складчатая за счет расположенных под цитолеммой митохондрий. Через стенки дистальных извитых канальцев происходит дальнейшее всасывание в кровь большого количества воды. Процесс всасывания продолжается и в собирательных трубочках. В результате количество окончательной (вторичной мочи) резко уменьшается. Концентрация во вторичной моче мочевины, мочевой кислоты, креатина (веществ, не подвергающихся обратному всасыванию) возрастает.

Собирательные почечные трубочки в лучистой части коркового вещества выстланы однослойным кубическим эпителием, в своей нижней части (в мозговом веществе почки) - однослойным низким цилиндрическим эпителием. В составе эпителия собирательных почечных трубочек различают светлые и темные клетки. Светлые клетки бедны органеллами, их цитоплазма образует внутренние складки. Темные клетки по ультраструктуре близки париетальным клеткам желез желудка.

Каждый почечный сосочек на верхушке пирамиды охватывает воронкообразная малая почечная чашка (calix renalis minor). Иногда в одну малую почечную чашку обращено несколько (2-3) почечных сосочков. Из соединения двух-трех малых почечных чашек образуется большая почечная чашка (calix renalis major). При слиянии друг с другом двух-трех больших почечных чашек образуется расширенная общая полость - почечная лоханка (pelvis renalis), напоминающая по форме уплощенную воронку. Постепенно суживаясь книзу, почечная лоханка в области ворот почки переходит в мочеточник. Малые и большие почечные чашки, почечная лоханка и мочеточник составляют мочевыводящие пути.

Различают три стадии образования почечной лоханки: эмбриональную, фетальную и зрелую. На I стадии большие почечные чашки не выражены, поэтому малые почечные чашки непосредственно впадают в почечную лоханку. На II стадии имеющиеся большие почечные чашки переходят в мочеточник, а лоханка не сформирована. На III стадии наблюдается обычное число малых почечных чашек, которые впадают в две большие почечные чашки; последние переходят в почечную лоханку, откуда начинается мочеточник. По форме почечная лоханка бывает ампулярной, древовидной и смешанной.

Стенки лоханки, больших и малых почечных чашек имеют одинаковое строение. В стенках различают слизистую, мышечную и наружную (адвентициальную) оболочки. Стенки малых почечных чашек в области свода (начальная часть) состоят из гладкомышечных клеток, которые образуют кольцеобразный слой - сжиматель свода (почечной чашки). К этому участку стенки подходят нервные волокна, кровеносные и лимфатические сосуды. Все это составляет форникальный аппарат почки, роль которого заключается в регулировании количества мочи, выводимой из почечных канальцев в малые почечные чашки, создании препятствия обратному току мочи и поддержании внутрилоханочного давления.

Почки являются не только органами выделения, они выполняют также эндокринную функцию. В стенках восходящего канальца петли нефрона при переходе его в дистальный извитой каналец между приносящей и выносящей клубочковыми артериолами на очень тонкой базальной мембране расположены высокие эпителиальные клетки, лишенные базальной складчатости. Этот участок дистального отдела канальцев называют плотным пятном. Предположительно оно улавливает изменения содержания натрия в моче и воздействует на юкстагломерулярные клетки, секретирующие ренин и почечный эритропоэтическии фактор. Юкстагломерулярные клетки находятся под эндотелием в стенках приносящих и выносящих клубочковых артериол рядом с плотным пятном. В строме пирамид мозгового вещества имеются так называемые интерстициальные клетки, которые вырабатывают простагландины (биологически активные вещества антигипертензионного и другого действия). Эндокринный комплекс почки участвует в регуляции общего и почечного кровообращения, а через него влияет на мочеобразование.

Большое значение для мочеобразования имеют особенности кровоснабжения почки. Почечная артерия многократно разветвляется и переходит в артериолы, снабжающие кровью капилляры мальпигиева клубочка, -- это первая капиллярная сеть. После прохождения через капилляры клубочка артериальная кровь поступает в выносящий сосуд, разветвляющийся снова сразу же после выхода из клубочка во вторую капиллярную сеть, охватывающую канальцы, из которого кровь переходит в венозные сосуды. Между мальпигиевыми клубочками, расположенными в верхних двух третях коркового слоя и в нижней его трети, прилегающей к мозговому слою, есть различие: в нижней трети приносящая и выносящая артериолы мальпигиева клубочка имеют одинаковый просвет.

Лимфатические капилляры отсутствуют в почечных клубочках и в мочевых канальцах.

Почки иннервируются симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами, сопровождающими кровеносные сосуды.

Лоханки, чашечки почек, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал обеспечивают выведение мочи из организма. Наличие в моче раздражающих веществ: соляной кислоты, мочевины и других предполагает необходимость защиты мочевыводящих путей от мочи. Эта функция возложена на эпителий путей. С мочой контактирует переходный эпителий, который способен растягиваться, меняя число слоев (число слоев переходное, изменяемое). Важной чертой этого эпителия является наличие плотных контактов, опоясывающих волос в поверхностных эпителиоцитах. Это препятствует прохождению мочи по межклеточным пространствам.

Мочеточники - полые трубки, соединяющие почечную лоханку с мочевым пузырем. Слизистая с подслизистой основой образуют продольные складки. В нижней части мочеточника и подслизистой основе имеются простые, альвеолярно-трубчатые мерокриновые слизистые железы. В верхних отделах мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоев. В нижних отделах - два продольных и средний циркулярный слои. Адвентициальная оболочка хорошо развита.

В мочеточнике выделяют брюшную, тазовую и пузырную части. Последняя расположена в толще мочевого пузыря. Стенка мочеточника имеет слизистую, мышечную и соединительнотканную оболочку. Моча по мочеточнику продвигается благодаря перистальтическому сокращению гладкой мышечной ткани его стенки.

Мочевой пузырь - это полый орган, куда непрерывно порциями стекает моча из мочеточников. Он расположен в малом тазу, за симфизом. Кроме двух отверстий мочеточников в пузыре есть третье - внутреннее отверстие мочеиспускательного канала, через которое периодически опорожняется пузырь. Стенка его имеет три оболочки: слизистую (с подслизистой основой), мышечную и соединительнотканную. Слизистая и подслизистая оболочки образуют складки. Подслизистой основы и складок нет в зоне впадения мочеточников и выхода мочеиспускательного канала Мышечная оболочка состоит из двух продольных и среднего циркулярного слоев. Адвентициальная оболочка окружает нижние, а серозная оболочка - верхние и частично - боковые поверхности.

По мере наполнения пузыря, емкость которого равняется примерно 0,5 литра, стенка его растягивается, а складки слизистой оболочки расправляются. Сокращение гладкой мышечной ткани при открытом отверстии в мочеиспускательный канал способствует опорожнению мочевого пузыря.

Мочеиспускательный канал связывает пузырь с поверхностью тела человека. Если другие мочевые органы не имеют половых различий, то в мочеиспускательном канале они имеются. Начинается мочеиспускательный канал у мужчин и женщин одинаково внутренним отверстием на стенке мочевого пузыря. Затем у мужчин он проходит через предстательную железу и половой член, открываясь наружным отверстием на головке полового члена, а у женщин лишь соприкасается с половыми органами и открывается в преддверие влагалища. Там, где мочеиспускательный канал проходит через мочеполовую диафрагму, вокруг него образуется сфинктер (сжиматель) из поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани, произвольно регулирующий опорожнение мочевого пузыря.

При выполнении физических упражнений почки с чашечками и лоханкой, а также мочеточники подвержены незначительным смещениям. В правой почке подобные изменения происходят чаще они более выражены, что, по-видимому, связано с располагающейся над ней печенью. Форма почечных чашечек и лоханки при выполнении физических упражнений не изменяется. Что касается мочеточников, то у них изменяется и степень искривления, и форма. После физических упражнений мочевые органы очень быстро переходят в первоначальное состояние при энергичном глубоком брюшном (диафрагмальном) дыхании.

ГЛАВА 2. ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

Выделение - это процесс выведения из организма конечных продуктов обмена, а так же вредных и ненужных организму веществ. Более 90 % выводимых из организма веществ удаляется через мочевыделительную систему.

Выделительная функция почек состоит в выделении из внутренней среды организма с помощью процессов мочеобразования конечных и промежуточных продуктов обмена (метаболитов), экзогенных веществ, а также избытка воды и физиологически ценных минеральных и органических соединений. Особое значение имеет при этом выделение продуктов азотистого метаболизма (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.), Н-ионов, индолов, фенолов, гуанидинов, аминов и ацетоновых тел.. Это важно не только потому, что их экскреция осуществляется преимущественно почками, но и ввиду того, что накопление этих веществ в крови при нарушении экскреторной функции почек ведет к развитию токсического состояния, называемого уремией. Уремия (мочекровие) -- патологическое состояние, обусловленное задержкой в крови продуктов азотистого обмена, ацидозом, нарушениями водно-электролитного и осмотического гомеостазиса из-за недостаточности почечных функций. Уремия проявляется снижением возбудимости нервной системы вплоть до потери сознания (кома), расстройствами внешнего и тканевого дыхания, кровообращения, снижением температуры тела; может вести к летальному исходу. Многие проявления уремии можно получить в эксперименте, удалив у животных обе почки. Компенсаторное усиление функции других органов выделения не в состоянии при этом предотвратить развитие уремии. При удалении же одной почки, уремическое состояние не формируется, т.к. нефроны оставшейся почки не только усиливают свою функцию, но начинает увеличиваться масса и число функционирующих нефронов. Это ведет к значительному повышению клубочковой фильтрации, активации канальцевой реабсорбции и секреции, компенсирующих функции отсутствующей почки.

ГЛАВА 3. КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КАНАЛЬЦЕВОЙ СЕКРЕЦИИ И РЕАБСОРБЦИИ

Моча образуется из плазмы крови, протекающей через почки. Мочеобразование - сложный процесс, состоящий из двух этапов: фильтрации (ультрафильтрация) и реабсорбции (обратное всасывание) .

Клубочковая ультрафильтрация. В капиллярах клубочков почечного тельца происходит фильтрация из плазмы крови воды с растворенными в ней неорганическими и органическими веществами, имеющими низкую молекулярную массу. Эта жидкость поступает в капсулу почечного клубочка, а оттуда -- в канальцы почек. По химическому составу она сходна с плазмой крови, но почти не содержит белков. Это первичная моча.

Процессу фильтрации способствует высокое давление крови (гидростатическое) в капиллярах клубочков: 9,33-- 12,0 кПа (70--90 мм рт.ст. Однако плазма в капиллярах клубочков фильтруется не под всем этим давлением. Белки крови удерживают воду и тем самым препятствуют фильтрации мочи. Давление, создаваемое белками плазмы (онкотическое давление), равно 3,33--4,00 кПа (25--30 мм рт. ст.). Кроме того, сила фильтрации уменьшается также и на величину давления жидкости, находящейся в полости капсулы почечного клубочка, составляющего 1,33--2,00 кПа (10-- 15 мм рт. ст.).

Таким образом, давление, под влиянием которого осуществляется фильтрация первичной мочи, равно разности между давлением крови в капиллярах клубочков, с одной стороны, и суммы давления белков плазмы крови и давления жидкости, находящейся в полости капсулы,-- с другой. Следовательно, величина фильтрационного давления равна 9,33--(3,33 + 2,00) = 4,0 кПа (30 мм рт. ст.). Фильтрация мочи прекращается, если артериальное давление крови ниже 4,0 кПа (критическая величина).

Изменение просвета приносящего и выносящего сосудов обусловливает или увеличение фильтрации (сужение выносящего сосуда), или ее снижение (сужение приносящего сосуда). На величину фильтрации влияет также изменение проницаемости мембраны, через которую происходит фильтрация.

Канальцевая реабсорбция. В почечных канальцах происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь воды, глюкозы, части солей и небольшого количества мочевины. Образуется конечная, или вторичная моча, которая по своему составу резко отличается от первичной. В ней нет глюкозы, аминокислот, некоторых солей и резко повышена концентрация мочевины.

За сутки в почках образуется 150--180 л первичной мочи. Благодаря обратному всасыванию в канальцах воды и многих растворенных в ней веществ за сутки почками выделяется всего 1 --1,5 л конечной мочи.

Обратное всасывание может происходить активно или пассивно. Активно реабсорбируются глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Эти вещества полностью всасываются в канальцах и в конечной моче отсутствуют. За счет активной реабсорбции возможно обратное всасывание веществ из мочи в кровь даже в том случае, когда их концентрация в крови равна концентрации в жидкости канальцев или выше.

Пассивная реабсорбция происходит без затраты энергии за счет диффузии и осмоса. Большая роль в этом процессе принадлежит разнице онкотического и гидростатического давления в капиллярах канальцев. За счет пассивной реабсорбции осуществляется обратное всасывание воды, хлоридов, мочевины. Удаляемые вещества проходят через стенку канальцев только тогда, когда концентрация их в просвете достигает определенной пороговой величины. Пассивной реабсорбции подвергаются вещества, которые выводятся из организма. Они всегда встречаются в моче. Среди них наибольшее значение имеет конечный продукт азотистого обмена -- мочевина.

В проксимальном отделе канальца всасываются глюкоза, ионы натрия и калия, в дистальном продолжается всасывание натрия, калия и других веществ. На протяжении всего канальца всасывается вода, причем в дистальной его части в 2 раза больше, чем в проксимальной. Особое место в механизме реабсорбции воды и ионов натрия занимает петля нефрона за счет так называемой поворотно-противоточной системы. Рассмотрим ее сущность. Петля нефрона имеет 2 колена: нисходящее и восходящее. Эпителий нисходящего отдела пропускает воду, а эпителий восходящего колена непроницаем для воды, но способен активно всасывать ионы натрия и переводить их в тканевую жидкость, а через нее обратно в кровь.

Проходя через нисходящий отдел петли нефрона, моча отдает воду, сгущается, становится более концентрированной. Отдача воды происходит пассивно за счет того, что одновременно в восходящем отделе осуществляется активная реабсорбция ионов натрия. Поступая в тканевую жидкость, ионы натрия повышают в ней осмотическое давление и тем самым способствуют притягиванию в тканевую жидкость воды из нисходящего колена. В свою очередь повышение концентрации мочи в петле нефрона за счет обратного всасывания воды облегчает переход ионов натрия из мочи в тканевую жидкость. Таким образом, в петле нефрона происходит обратное всасывание больших количеств воды и ионов натрия.

В дистальных извитых канальцах осуществляется дальнейшее всасывание ионов натрия, калия, воды и других веществ. В отличие от проксимальных извитых канальцев и петли нефрона, где реабсорбция ионов натрия и калия не зависит от их концентрации (обязательная реабсорбция), величина обратного всасывания указанных ионов в дистальных канальцах изменчива и зависит от их уровня в крови (факультативная реабсорбция). Следовательно, дистальные отделы извитых канальцев регулируют и поддерживают постоянство концентрации ионов натрия и калия в организме.

Канальцевая секреция. Кроме реабсорбции в канальцах осуществляется процесс секреции. При участии специальных ферментных систем происходит активный транспорт некоторых веществ из крови в просвет канальцев. Из продуктов белкового обмена активной секреции подвергаются креатинин, парааминогиппуровая кислота. Этот процесс наиболее выражен при введении в организм чужеродных ему веществ.

Таким образом, в почечных канальцах, особенно в их проксимальных сегментах, функционируют системы активного транспорта. В зависимости от состояния организма эти системы могут менять направление активного переноса веществ, т. е. обеспечивают или их секрецию (выделение), или обратное всасывание.

Кроме осуществления фильтрации, реабсорбции и секреции клетки почечных канальцев способны синтезировать некоторые вещества из различных органических и неорганических продуктов. Так, в клетках почечных канальцев синтезируется гиппуровая кислота, аммиак.

Функция собирательных трубок. В собирательных трубках происходит дальнейшее всасывание воды.

Таким образом, мочеобразование -- сложный процесс, в котором наряду с явлениями фильтрации и реабсорбции большую роль играют процессы активной секреции и синтеза. Если процесс фильтрации протекает в основном за счет артериального давления, то есть в конечном итоге за счет функционирования сердечно-сосудистой системы, то процессы реабсорбции, секреции и синтеза являются результатом активной деятельности клеток канальцев и требуют затраты энергии. С этим связана большая потребность почек в кислороде. Они используют кислорода в 6--7 раз больше, чем мышцы (на единицу массы).

ГЛАВА 4. ВЫВЕДЕНИЕ ИЗ ОРГАНИЗМА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ

Почечная экскреция лекарственных средств - основной путь выведения, поэтому при заболеваниях почек возможна кумуляция лекарственных веществ вследствие нарушения их элиминации.

Выведение лекарственных веществ и их метаболитов почками происходит с участием трех основных процессов: клубочковой фильтрации, активной секреции в проксимальных канальцах и канальцевой реабсорбции.

Клубочковая фильтрация. Лекарственные вещества, растворенные в плазме крови (за исключением веществ, связанных с плазменными белками и высокомолекулярных соединений), фильтруются под гидростатическим давлением через межклеточные промежутки в эндотелии капилляров почечных клубочков и попадают в просвет канальцев. Если эти вещества не реабсорбируются в почечных канальцах, они выводятся с мочой.

Активная секреция. Путем активной секреции в просвет канальцев выделяется большая часть веществ, экскретируемых почками. Вещества секретируются в проксимальных канальцах с помощью специальных транспортных систем против градиента концентрации (этот процесс требует затраты энергии). Существуют отдельные транспортные системы для органических кислот (пенициллины, салицилаты, сульфаниламиды, тиазидные диуретики, фуросемид и др.) и органических оснований (морфин, хинин, дофамин, серотонин, амилорид и ряд других веществ). В процессе выделения органические кислоты (также как органические основания) могут конкурентно вытеснять друг друга из связи с транспортными белками, вследствие чего экскреция вытесняемого вещества снижается.

Реабсорбция (обратное всасывание). Через мембраны почечных канальцев лекарственные вещества реабсорбируются путем пассивной диффузии по градиенту концентрации. Таким образом, реабсорбируются липофильные неполярные соединения, так как они легко проникают через мембраны эпителиальных клеток почечных канальцев.

Гидрофильные полярные вещества (в том числе ионизированные соединения) практически не реабсорбируются и выводятся из организма. Таким образом, выведение почками слабых кислот и слабых оснований прямо пропорционально степени их ионизации и, следовательно, в значительной степени зависит от рН мочи.

ГЛАВА 5. ПОЧЕЧНЫЙ КЛИРЕНС

Клиренс (англ. clearence - очищение) - показатель скорости очищения плазмы крови, других сред или тканей организма, т.е. это объем плазмы, полностью очищающийся от данного вещества за единицу времени:

Клиренс почечный -- клиренс, характеризующий выделительную функцию почек, например, клиренс мочевины, креатинина, инулина, цистатина C.

Поскольку за элиминацию лекарственных веществ отвечают в основном почки и печень, для ее количественной характеристики можно использовать такой показатель, как клиренс. Так, независимо от того, какими механизмами выводится то или иное вещество почками (фильтрация, секреция, реабсорбция), в целом о почечной экскреции этого вещества можно судить по тому, насколько снижается его сывороточная концентрация при прохождении через почки. Количественным показателем степени удаления вещества из крови служит коэффициент экстракции Е (для процессов, подчиняющихся кинетике первого порядка, он постоянен):

Е = (Ca-Cv) / Ca

где Са - сывороточная концентрация вещества в артериальной крови,

Cv - сывороточная концентрация вещества в венозной крови.

Если кровь при прохождении через почки полностью очищается от данного вещества, то Е = 1.

Почечный клиренс Clпоч равен:

Clпоч = QE

где Q - почечный плазмоток,

Е - коэффициент экстракции.

Для бензилпенициллина , например, коэффициент экстракции составляет 0,5, а почечный плазмоток - 680 мл/мин. Это означает, что почечный клиренс бензилпенициллина равен 340 мл/мин.

Клиренс веществ с высоким коэффициентом экстракции (например, при элиминации парааминогиппуровой кислоты почками или пропранолола - печенью) равен плазмотоку через соответствующий орган. (Если некоторое вещество связывается с форменными элементами крови и при этом связанная фракция быстро обменивается со свободной (в плазме), то правильнее рассчитывать коэффициент экстракции и клиренс не для плазмы, а для цельной крови).

Лучше всего элиминацию того или иного вещества отражает его суммарный клиренс. Он равен сумме клиренсов для всех органов, где происходит элиминация данного вещества. Так, если элиминация осуществляется почками и печенью, то

Сl = Сlпоч + Сlпеч

где Сl - суммарный клиренс, Сlпоч - почечный клиренс, Сlпеч - печеночный клиренс.

Бензилпенициллин, например, в норме удаляется как почками (Сlпоч = 340 мл/мин), так и печенью (Сlпеч = 36 мл/мин). Таким образом, его суммарный клиренс равен 376 мл/мин. Если почечный клиренс снизится вдвое, то суммарный клиренс составит 170 + 36 = 206 мл/мин. При анурии суммарный клиренс становится равен печеночному.

Разумеется, элиминации подвергается только та часть вещества, которая находится в крови, и именно эту элиминацию отражает клиренс. Для того чтобы на основании клиренса судить о скорости удаления вещества не только из крови, но и из организма в целом, необходимо соотнести клиренс со всем тем объемом, в котором находится данное вещество, - то есть с Vp (объемом распределения). Так, если Vp = 10 л, а Сl = 1 л/мин, то за одну минуту удаляется 1/10 общего содержания вещества в организме. Эта величина называется константой скорости элиминации k.

ГЛАВА 6. НЕРВНЫЕ И ГУМОРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ

Нервная регуляция. Симпатические нервы, иннервирующие почки, в основном являются сосудосуживающими. При их раздражении уменьшается выделение воды и увеличивается выведение натрия с мочой. Это обусловлено тем, что количество притекающей к почкам крови уменьшается, давление в клубочках падает, а следовательно, снижается и фильтрация первичной мочи. Перерезка симпатического нерва, иннервирующего почки, приводит к увеличению отделения мочи. Однако при возбуждении симпатической нервной системы фильтрация мочи может и усилиться, если суживаются выносящие артериолы клубочков.

При болевых раздражениях рефлекторно уменьшается диурез вплоть до полного его прекращения (болевая анурия). Сужение почечных сосудов в этом случае происходит в результате возбуждения симпатической нервной системы и увеличения секреции гормона вазопрессина, обладающего сосудосуживающим действием. Раздражение парасимпатических нервов увеличивает выведение с мочой хлоридов за счет уменьшения их обратного всасывания в канальцах почек. Кора головного мозга вызывает изменения в работе почек или непосредственно через вегетативные нервы, или через нейроны гипоталамуса. В ядрах гипоталамуса образуется антидиуретический гормон (вазопрессин).

Гуморальная регуляция. Вазопрессин увеличивает проницаемость стенки дистальных извитых канальцев и собирательных трубок для воды и тем самым способствует ее обратному всасыванию, что приводит к уменьшению мочеотделения и повышению осмотической концентрации мочи. При избытке вазопрессина может наступить полное прекращение мочеобразования. Недостаток гормона в крови вызывает развитие тяжелого заболевания -- несахарного диабета, или несахарного мочеизнурения. При этом заболевании выделяется большое количество светлой мочи с незначительной относительной плотностью, в которой отсутствует сахар. Альдостерон (гормон коркового вещества надпочечников) способствует реабсорбции ионов натрия и выведению ионов калия в дистальных отделах канальцев. Гормон тормозит обратное всасывание кальция и магния в проксимальных отделах канальцев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учащение позывов к мочеиспусканию, боли, изменение струи мочи, задержка мочи, недержание мочи могут быть связаны с различными заболеваниями мочевого пуз., мочеиспускательного канала, предстательной железы (аденома предстательной железы, гонорея, мочекаменная болезнь, простатит, уретрит, цистит), а также соседних с ними органов- прямой кишки, матки. Острые и хронические воспалительные заболевания мочевых путей (мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала) часто развиваются как осложнение гонореи, особенно в случаях несвоевременного обращения к врачу или попыток самолечения, а также при трихомонозах и несоблюдении правил личной и половой гигиены.

Лечение и профилактика болезней почек являются важной медицинской проблемой. Бесплатное лечение, развитие специализированных отделений в больницах и клиниках, создание нефрологических центров, широкая диспансеризация больных, большое число нефрологических санаториев - всё это позволяет успешно проводить лечение и профилактику болезней почек. Однако успех лечения и профилактики во многом зависит от выполнения больными рекомендаций врача. Закаливание, строгое выполнение санитарно - гигиенических правил, предупреждение и тщательное лечение острых респираторных заболеваний, своевременное лечение очаговых инфекций служат надёжной гарантией предупреждения заболеваний мочевыделительной системы.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Малая медицинская энциклопедия. -- М.: Медицинская энциклопедия. 1991--96 гг. 2. Первая медицинская помощь. -- М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. -- М.: Советская энциклопедия. -- 1982--1984 гг.

2. Сапин М.Р. - Анатомия и физиология человека с возрастными особенностями детского организма. - Издательский центр "Академия" 2005 г.

3. Чебышев Н.В., Гринева Г.Г., Козарь М.В., Гуленков С.И. Учебное пособие по биологии. - Москва, 2000. - 592 с.

4. Ярыгин Н.В., Васильева В.И., Волков И. Н., Синельщиков В.В. Биология. Учеб. для медиц. спец. вузов. Т-1, Т-2. - Москва, 2004. - 431 с.

5. Физиология и основы анатомии: Учебник / Под ред. А.В. Котова, Т.Н. Лосевой. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2011.-1056 с.

Размещено на Allbest.ur