ВУЗ: Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Медицина
Добавлен: 03.02.2019
Просмотров: 2655
Скачиваний: 17
11
секреции и реабсорбции веществ. Проксимальные канальцы – самый
длинный сегмент нефрона, в начале он сильно изогнут, а при переходе в
петлю Генле выпрямляется. Клетки проксимального канальца (продолжение
париетального эпителия капсулы клубочка) цилиндрической формы, со
стороны просвета покрыты микроворсинками („щеточная кайма”).
Микроворсинки увеличивают рабочую поверхность эпителиальных клеток,
обладающих высокой энзиматической активностью. Они содержат много
митохондрий, рибосом и лизосом. Здесь происходит активная реабсорбция
многих веществ (глюкозы, аминокислот, ионов натрия, калия, кальция и
фосфатов). В проксимальные канальцы поступает примерно 180 л
клубочкового ультрафильтрата, а 65-80% воды и натрия реабсорбируется
обратно. Таким образом, в результате этого значительно уменьшается объем
первичной мочи без изменения ее концентрации. Петля Генле. Прямая часть
проксимального канальца, переходит в нисходящее колено петли Генле.
Форма эпителиальных клеток становится менее вытянутой, уменьшается
число микроворсинок. Восходящий отдел петли имеет тонкую и толстую
части и заканчивается в плотном пятне. Клетки стенок толстых сегментов
петли Генле крупные, содержат много митохондрий, которые генерируют
энергию для активного транспорта ионов натрия и хлора. Основной ионный
переносчик
этих
клеток
–
NKCC2
ингибируется
фуросемидом.
Юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) включает 3 типа клеток: клетки
дистального канальцевого эпителия на примыкающей к клубочку стороне
(плотное пятно), экстрагломеруллярные мезангиальные клетки и гранулярные
клетки в стенках афферентных артериол, продуцирующие ренин. (рис. 7).
Рисунок 7. Схема строения клубочка [9]
Дистальный каналец. За плотным пятном (macula densa) начинается
дистальный каналец, переходящий в собирательную трубку. В дистальных
канальцах всасывается около 5% Na первичной мочи. Переносчик
ингибируется диуретиками из группы тиазидов. Собирательные трубки
имеют три отдела: кортикальный, наружный и внутренний медуллярный.
Внутренние медуллярные участки собирательной трубки впадают в
-
12
сосочковый проток, открывающийся в малую чашечку. Собирательные трубки
содержат два типа клеток: основные («светлые») и вставочные («темные»). По
мере перехода кортикального отдела трубки в медуллярный уменьшается
число вставочных клеток. Основные клетки содержат натриевые каналы,
работа которых ингибируется диуретиками амилоридом, триамтереном. Во
вставочных клетках нет Na
+
/K
+
-АТФазы, но содержатся Н
+
-АТФаза. В них
осуществляется секреция Н
+
и реабсорбция Сl
-
. Таким образом, в
собирательных трубках осуществляется конечный этап обратного всасывания
NaCl перед выходом мочи из почек.
Интерстициальные клетки почек. В корковом слое почек интерстиций
выражен слабо, тогда как в мозговом слое он более заметен. Корковое
вещество почек содержит два типа интерстициальных клеток –
фагоцитирующие
и
фибробластоподобные.
Фибробластоподобные
интерстициальные клетки продуцируют эритропоэтин. В мозговом веществе
почек имеется три типа клеток. В цитоплазме клеток одного из этих типов
содержатся мелкие липидные клетки, служащие исходным материалом для
синтеза простагландинов.
2 ФИЗИОЛОГИЯ ПОЧЕК
Почки
обеспечивают
постоянство
среды,
необходимой
для
функционирования клеток организма. Они регулируют водно-солевой баланс,
кислотно-щелочное равновесие, выделяют продукты азотистого обмена и
чужеродные вещества.
Клубочковая
фильтрация
является
начальным
этапом
мочеобразования. В просвет боуменовой капсулы поступает первичная моча
или т.н. «безбелковый ультрафильтрат» плазмы. В ультрафильтрат попадает
лишь небольшое количество белка с низкой молекулярной массой (до 50 000
Да), большая часть которого реабсорбируется в проксимальных канальцах.
Ультрафильтрат в клубочках образуется со скоростью 120-130 мл/мин или
около 180 л в сутки. Образование свободного от форменных элементов и
белков крови ультрафильтрата зависит прежде всего от гидростатического
давления в клубочковых капиллярах, создаваемого работой сердца. Величина
эффективного фильтрационного давления невелика. Гидростатическому
давлению в клубочках, которое остается неизменным на всем протяжении
клубочкового капилляра, противодействуют онкотическое давление плазмы
внутри капилляра и гидростатическое давление в боуменовой капсуле (или
проксимальном канальце). В обеспечении высокой скорости клубочковой
фильтрации (СКФ) имеет значение проницаемость фильтрующей мембраны и
площадь поверхности, доступной для фильтрации. СКФ рассчитывается с
учетом уровня креатинина в сыворотке крови по формуле Кокрофта-Голта у
взрослых и по формуле Шварца у детей или формуле Филлера с учетом
уровня цистатина С в крови (таблица 1). У новорожденных из-за малого
диаметра и меньшей фильтрующей поверхности клубочков СКФ значительно
меньше, чем у взрослых, и равняется 20-30 мл/мин. У взрослых такой уровень
СКФ свидетельствовал бы о тяжелой степени прогрессирующего
(склерозирующего) процесса в почках, т.е. о хронической болезни почек
13
(ХБП) 4 степени. Далее в течение первого года жизни СКФ повышается и
достигает нормального уровня взрослого.
Таблица 1. Нормативы сывороточного креатинина, цистатина С и СКФ в
зависимости от возраста [5]
, /
, / /1.73
2
µ /
/
3
80-130
0,8-1,5
1.2-2,4
20-30
7
30-40
0,4-0,6
1.0-2,2
20-30
1 – 1
25-40
0,4-0,6
0.8-1.6
70-100
2-8
40-60
0,5-0,7
0.6-1.4
90-130
9-18
50-80
0,6-0,9
0.6-1.4
90-130
Таким образом, величина СКФ зависит от числа функционирующих
клубочков (массы действующих нефронов). При склерозировании клубочков
(нефронов) падает и СКФ.
Изменение состава мочи с появлением патологических элементов
(форменные элементы крови, белок) зависит от нарушения проницаемости
трехслойного
клубочкового
барьера.
Состояние
проницаемости
фильтрационного барьера определяется величиной пор и электрическим
зарядом. Поры эндотелия задерживают форменные элементы, следующие 2
слоя – ГБМ и подоциты являются барьерами для прохождения белков плазмы.
Анионы задерживаются в большей степени благодаря высокому
отрицательному заряду в нормальных структурах стенки капилляра. При
генетической или приобретенной патологии проницаемость капилляра
повышается вследствие структурных нарушений. Например, нарушения
структуры подоцитов, щелевой мембраны приводят к протеинурии (возможен
нефротический синдром) (рис. 8), истончение ГБМ, генетические аномалии
коллагена ГБМ – к эритроцитурии и протеинурии (наследственный нефрит,
болезнь тонких базальных мембран) (рис. 9).
Рисунок 8. Подоциты при нефротическом синдроме. Диффузное расплавление
ножек,
набухание
цитоплазмы
и
микровиллезная
трансформация
(электронная микроскопия) [8]
14
Рисунок 9. ГБМ при болезни тонких базальных мембран (электронная
микроскопия) [8]
Почечный кровоток и его регуляция
За одну минуту через почки протекает около 1000 мл крови, что
составляет 20% всего объема крови, перекачиваемого сердцем в минуту: 45%
почечного кровотока приходится на эритроциты. В клинике это так
называемый гематокрит 0,45. Величина почечного плазмотока равна 550
мл/мин, СКФ близка 90-130 мл/мин. Фильтрация снижается при сужении
приносящих артериол и увеличивается при сужении выносящих. Регуляция
почечного кровотока многогранная и сложная.
Канальцево-клубочковая обратная связь. ЮГА осуществляет
регуляцию СКФ в отдельных нефронах в зависимости от состава
ультрафильтрата в дистальном канальце в зоне macula densa (плотного пятна).
Клетки плотного пятна передают сигнал о повышении концентрации NaCl в
канальце, что стимулирует высвобождение аденозина, синтезируемого
клетками ЮГА. Аденозин воздействует на рецепторы ангиотензина А1 и
вызывает констрикцию приносящих артериол, что в свою очередь снижает
СКФ и предотвращает чрезмерную потерю солей и воды с мочой.
Простагландины синтезируются в интерстициальных клетках почек и оказывают
вазодилятирующее действие (преимущественно простагландины Е2 и простациклин).
Вещества, обладающие сосудосуживающим действием (ангиотензин II, вазопрессин,
эндотелин, норадреналин), стимулируют продукцию простагландинов. В почках
синтезируются и оказывают действие на кровеносные сосуды многие другие
вазоактивные пептиды (брадикинин, допамин, оксид азота и др., см. раздел «Гормоны и
почки»).
Транспорт веществ в канальцах
В канальцах происходит активный и пассивный транспорт веществ.
Активная реабсорбция идет с затратой энергии, обычно в виде АТФ (работа
Na
+
/K
+
-АТФазы),
против
градиента
концентрации.
При
наличии
электрической или химической разности ионы и молекулы могут
транспортироваться пассивно, путем простой диффузии.
Реабсорбция глюкозы. В проксимальных канальцах полностью
реабсорбируется глюкоза. Экскреция ее с мочой связано обычно с
гипергликемией, превышающей транспортные возможности канальцев.
15
Транспорт осуществляется с помощью белка-переносчика и он сопряжен
первичным активным транспортом натрия. Глюкозурия при нормальном
содержании сахара в крови встречается при канальцевой патологии
(ренальная глюкозурия) вследствие нарушения реабсорбции.
Реабсорбция белка. Белки, выводимые с мочой, предоставляют очень
небольшую часть фильтруемых белков. Основная масса фильтруемых белков
реабсорбируется
в
проксимальном
канальце
путем
эндоцитоза.
Реабсорбированные белки гидролизируются в вакуоли до аминокислот или
пептидов. В нормальной моче остаются такие низкомолекулярные белки, как
β2–микроглобулин, лизоцим, α1 и α2 – микроглобулины, их количество
незначительное. В окончательной моче содержится 40-150 мг белка, из них
40% составляет альбумин, 10% IgG, 5% - легкие цепи и 3% IgА, остальную
часть составляют другие белки, главным образом, образующиеся в канальцах
белок Тамм-Хорсфалла. Повышение альбуминурии происходит при
клубочковой патологии, повышение белка Тамм-Хорсфалла свидетельствует
о патологии канальцев.
Реабсорбция аминокислот. Для транспорта аминокислот, которые
реабсорбируются в проксимальных канальцах, существуют по меньшей мере
четыре активные транспортные системы. Из-за их дефекта возникают
различные типы наследственных аминоацидурий. (рис.10). Также в
проксимальных канальцах реабсорбируются кальций, фосфор, натрий,
кальций и другие вещества (см. дальше). При синдроме Фанкони поражается
проксимальный каналец с нарушением реабсорбции ряда веществ (аммиак,
глюкоза, фосфор, карбонаты и др.), что приводит к развитию ацидоза (см.
раздел «Кислотно-щелочное равновесие»).
Рисунок 10. Транспорт аминокислот [10]
Канальцевая
секреция является способом экскреции веществ, фильтрация
которых затруднена (связь с белками) или недостаточна. Путем секреции
экскретируются многие слабые кислоты и слабые основания, некоторые лекарства,
контрастные вещества, многие эндогенные медиаторы и нейротрансмиттеры. Мочевая
кислота подвергается реабсорбции и секреции, клинически особенно значим процесс
секреции в связи с возможностью преципитации кристаллов при повышении уровня
мочевой кислоты в сыворотке у больных подагрой. Высокая концентрация солей мочевой
Транспорт аминокислот
Альбумин
Кровь
Просвет
канальца
H
+
Na
+
H
+
пептиды
?
пептиды
Амино-
кислоты
пептид
аминокислоты
АМИНОКИСЛОТЫ
Амино-
кислоты