ВУЗ: Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Медицина
Добавлен: 03.02.2019
Просмотров: 2661
Скачиваний: 17
21
осмотического концентрирования мочи. У детей грудного возраста в отличие от взрослых
снижена функция по осмотическому концентрированию и разведению мочи. У них
компенсаторная реакция на дегидратацию и гипергидратацию осуществляется в
основном клубочками, а не канальцевым аппаратом почек. Примерно к концу первого года
жизни заканчивается формирование осморегулирующей функции почек. В сохранении
высокой осмоляльности интерстиция мозгового вещества также играют роль прямые
артериолы (vasa recta). Они работают как противоточные обменники.
Кислотно-щелочное равновесие и его регуляция
В процессе метаболизма в организме образуется некоторые количество
кислот (рис.14), часть ионов Н
+
поступает с пищей, в связи с чем возникает
необходимость выведения избытка кислот из организма.
2
+
2
2
+
2
2 4
2
+
2
2
S
4
L
Рисунок 14. Кислоты, образующиеся в процессе метаболизма органических
веществ
Кислота – это вещество, которое может отдать протон (Н
+
), щелочь –
вещество, которое может связаться с протонами. Кислоты могут быть летучими и
нелетучими. Главная летучая кислота – угольная кислота внеклеточной жидкости,
которая выделяется легкими в виде углекислого газа. Другие нелетучие кислоты (серная,
фосфатная) выделяются почками. Кислотно-щелочное равновесие и нормальный рН
играют важную роль для функционирования ферментных систем и стабильности
мембран. Любой сдвиг рН может приводить к тяжелой патологии, включая дыхательную
недостаточность, кому и смерть. Поэтому существует сложный механизм защиты от
нарушений кислотно-щелочною равновесия. Постоянная регуляция рН достигается двумя
механизмами элиминации: выведением угольной кислоты легкими и выведением других
кислот почками. В поддержании рН внеклеточной жидкости в узком диапазоне (7,35-7,45)
участвуют буферные системы. Буфер – это любая система, которая стремится
противостоять изменению рН после сдвига в кислотную или щелочную сторону. Они
присутствуют внутри и вне клеток. Основная буферная система внеклеточных сред –
бикарбонатная система, внутри клеток – фосфаты натрия (Na
2
HPO
4
↔ NaH
2
PO
4
) и
белки.
Легкие – первая линия защиты в поддержании кислотно-щелочного гомеостаза,
поскольку они обеспечивают почти немедленную регуляцию выделения кислоты. Несмотря
на образование в организме большого количества угольной кислоты, благодаря высокой
растворимости и способности к диффузии в воде СО
2
превращается в НСО
3
-
, который из
эритроцитов быстро переносится в плазму крови. Кроме этого, СО
2
связывается с
гемоглобином и в легких быстро выводится из организма. Регуляция выделения СО
2
достигается изменениями скорости и объема легочной вентиляции.
К почечным механизмам поддержания кислотно-щелочного равновесия
относятся основные три механизма. Во-первых, секретируемые ионы водорода
22
участвуют в реабсорбции бикарбоната. Важным местом реабсорбции НСО
3
-
является проксимальный каналец, где 90% профильтровавшегося НСО
3
-
всасывается обратно. Это осуществляется не за счет прямого транспорта, а
посредством специального механизма, в котором участвует карбоангидраза и
Na
+
/H
+
- обменник. (рис. 15). Таким образом, интенсивная секреция Н
+
используется для возвращения профильтровавшихся бикарбонатов.
3-
3-
H
+
H
+
+ HCO
3-
Na
+
Na
+
H
2
CO
3-
H
2
CO
3
KA
KA
CO
2
+H
2
O
H
2
O+CO
2
15. Реабсорбция бикарбоната в клетках проксимального канальца (КА- карбоангидраза)
На данном этапе ионы Н
+
находятся в постоянном круговороте,
обеспечиваемом карбоангидразой, и элиминаций Н
+
с мочой не происходит.
Ионы водорода секретируются на всем протяжении канальцев. Далее в
дистальных участках нефрона экскреция кислот осуществляется двумя
механизмами: за счет связывания Н
+
с фосфатами и с аммиаком (NH
3
). Ближе
к собирательным трубочкам к Na
+
/H
+
обменнику подключается (а затем
превалирует) Н
+
-АТФ-аза. Эти процессы происходят во вставочных клетках
собирательных трубок.
Фосфаты и органические кислоты связываются с водородным ионом и
экскретируется с мочой. Работают системы Н
+
+НРО
4
²
-
→ Н
2
РО
4
или Н
+
+
органическая кислота. Их экскреция определяет так называемую титруемую
кислотность. В регуляции кислотно-щелочного состояния участвуют
несколько гормонов. Паратиреоидный гормон подавляет реабсорбцию
фосфатов в проксимальном канальце и косвенно участвует в регуляции
кислотно-щелочного равновесия. На уровне собирательных трубок в
регуляции участвует альдостерон: стимулирует реабсорбцию Na
+
и действие
Н
+
-АТФазы. Экскреция Н
+
с титруемыми кислотами ограничена. Поэтому
наиболее эффективной системой экскреций Н
+
является аммонийный
механизм, составляющий 60% от суммарной экскреции Н
+
почками. В
проксимальном и дистальном канальцах из глутамина непрерывно образуется
аммиак (NH
3
). Связывая Н
+
, он превращается в аммоний (NH
4
) и с мочой
выделяется в виде NH
4
Cl. Доля экскретируемых с мочой свободных
(незабуференных) водородных ионов незначительна. У новорожденных
23
функция почек по регуляции кислотно-основного равновесия недоразвита, в
связи с чем для его сохранения важно сбалансировать питание.
ДРУГИЕ ФУНКЦИИ ПОЧЕК
Функции почек многообразны. Они обладают не только экскретирующей, но и
секретирующей функцией. В почках синтезируются ряд гормонов и другие активные
вещества. В почечной ткани происходит катаболизм ряда биологически активных
веществ (инсулин, АДГ, ПТГ и др.), поступающих в просвет канальца в составе
ультрафильтрата. При почечной недостаточности катаболическая способность почек
снижается, что приводит к избыточному накоплению их в крови. В почечной ткани
происходит синтез глюкозы (глюконеогенез), окисление жирных кислот. Благодаря
многочисленным функциям, почки участвуют в регуляции АД, гемопоэзе, поддержании
костно-минерального обмена. Нарушение названных функций имеет место при потере
функционирующей паренхимы почек. Поэтому при развитии конечных стадий хронических
болезней почек (ХБП) клинические симптомы болезни включают не только уремическую
интоксикацию и нарушения водно-солевого баланса, но и анемию, гипертензию с сердечно-
сосудистыми осложнениями и костные нарушения.
ГОРМОНЫ И ПОЧКИ
Почки и эндокринная система тесно взаимосвязаны. В почках
синтезируется ряд гормонов (ренин, витамин Д
3
, эритропоэтин и др.) Для
некоторых гормонов почки служат органом-мишенью, другие же гормоны
активно метаболизируются и выводятся ими (табл. 2). Именно комплексность
функций почек обусловливает комплекс гормональных нарушений,
наблюдающихся при хронической почечной недостаточности (ХПН).
Таблица 2. Почки как эндокринный орган.
1. Гормоны, образующиеся в почках:
− Ренин
− 1,25-дигидрооксихолекальциферол 1,25(ОН)
2
Д
3
− Эритропоэтин
− Калликреин
− Простагландины
2. Экстраренальные гормоны, действующие на почки:
− Альдостерон и стероиды
− Вазопрессин (АДГ)
− Паратиреоидный гормон (ПТГ)
− Кальцитонин
− Натрийуретический пептид предсердий
− Катехоламины
− Эндотелин
3. Гормоны, метаболизируемые и выводимые почками:
− Пептидные гормоны
− Стероиды
− Катехоламины
24
ГОРМОНЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В ПОЧКАХ
Ренин-ангиотензин-альдостероновая
система
(РААС).
Ренин
вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек (ЮГА), находящемся в
тесном контакте со специальной частью дистальных канальцев – macula densa.
Ренин действует на ангиотензиноген (α-глобулин, синтезируемый печенью) с
образованием неактивного ангиотензина I, который под действием
ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) переходит в активный
ангиотензин II. АПФ содержатся во многих тканях (почках, мозге, в сосудах
легких и др., во всех эндотелиальных клетках) (табл.3).
Таблица 3. Биологическое действие ангиотензина II.
1. Вазоконстрикция
2. Стимуляция секреции альдостерона
3. Реабсорбция натрия в почечных канальцах
4. Активация симпатической нервной системы и выделения катехоламинов
5. Центральное действие (жажда, центральное прессорное действие, высвобождение
АДГ)
Следует отметить, что в настоящее время к действию ангиотензина на
ЦНС приковано повышенное внимание в связи с его влиянием на АД,
симпатическую нервную систему, чувство жажды, на АДГ и натриевый
аппетит.
Самым
важным
действием
ангиотензина
II
является
непосредственное сокращение сосудов, стимуляция образования альдостерона
в клубочковой зоне коры надпочечников и регуляция транспорта натрия в
почках. РААС важна для поддержания гомеостаза натрия: при потере соли
(диарея, рвота) стимулируется выделение ренина и увеличение уровня
ангиотензина, что в свою очередь приводит к выбросу альдостерона, который
способствует сохранению натрия в организме. Также ангиотензин II вызывает
сокращение сосудов, поддерживая кровяное давление, несмотря на
уменьшение объема крови и внеклеточной жидкости (при кровопотере,
диарее, рвоте). Напротив, накопление натрия ингибирует РААС.
Витамин Д. Витамин Д
3
(холекальциферол) вместе с парат-гормоном
(ПТГ) является важным регулятором минерального обмена, и представляет
собой жирорастворимую молекулу, подобную холестерину. Он поступает в
организм с пищей (молочные продукты) и образуется в коже под действием
ультрафиолетовых лучей. В печени витамин Д
3
превращается в 25-
гидроксивитаминД
3
(25-ОН Д
3
). Основной процесс биоактивации протекает с
участием фермента 1α-гидроксилаза только в почках, где синтезируется 1,25-
дигидроксивитаминД
3
(1,25(ОН)
2
Д
3
), являющийся активным гормоном,
оказывающим действие на кости, почки и желудочно-кишечный тракт. Он
увеличивает всасывание кальция и фосфатов в кишечнике, взаимодействуя с
ПТГ, способствует высвобождению кальция из костей и стимулирует
реабсорбцию кальция из проксимальных канальцев почек. Нарушение
25
метаболизма и действия витамина Д
3
характерно для следующих заболеваний
почек:
1. При конечных стадиях ХБП (ХПН) отмечается снижение превращения
неактивного 25-ОН Д
3
в активный метаболит
1,25(ОН)
2
Д
3٫
что ведет к
развитию почечной остеодистрофии, вторичному гиперпаратиреозу.
Поэтому при ХБП 3-5 стадии определяют уровень 1,25(ОН)
2
Д
3
, Са, Р и
применяют препараты Д
3.
2. При синдроме Фанкони (нарушение канальцевой реабсорбции глюкозы,
фосфатов, бикарбанотов, аминокислот, изменения костей) наблюдается
снижение способности почек активировать витамин 1,25(ОН)
2
Д
3
.
3. При заболевании, характеризующимся резистентностью рецепторов к
витамину Д
3
(витамин Д-зависимый рахит II типа) имеет место мутация
генов этих рецепторов, в связи с чем почки не отвечают на
физиологические концентрации витамина Д
3
.
4. Д-зависимый рахит 1 типа возникает в результате мутации гена1α-
гидроксилазы и дефицита 1,25(ОН)
2
Д
3.
Для его лечения используют
большие дозы 1,25(ОН)
2
Д
3.
5. Идиопатическая гиперкальциемия, вероятно, связана с избыточным
образованием в почках 1,25(ОН)
2
Д
3.
Эритропоэтин синтезируется почками и регулирует образование и
развитие эритроцитов, выход ретикулоцитов в кровь. Как синтез, так и
высвобождение эритропоэтина регулируется концентрацией кислорода в
тканях. Активность почечного эритропоэтина также стимулируется
андрогенами (что обусловливает более высокий уровень гемоглобина у
мужчин), тиреоидными гормонами, простагландинами Е. Ренальная анемия,
обусловленная ХПН, вызвана уменьшением синтеза эритропоэтина. Успешная
трансплантация почек обычно повышает его синтез и устраняет анемию. Для
коррекции анемии при ХПН применяетя рекомбинантный эритропоэтин.
Почечные простагландины. Почки – место образования всех основных
простаноидов: простагландина Е
2
(PGE
2
), простациклина и тромбоксана. PGE
2
– преобладающий простагландин, синтезируемый в мозговом слое почек.
Синтез тромбоксана, обладающего сосудосуживающим и агрегирующим
действием, резко увеличивается при обструкции мочеточников. Аспирин и
нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) блокируют
образование
простагландинов.
Этим
объясняется
как
их
противовоспалительный эффект, так и неблагоприятное действие на почки.
Так, индометацин может вызвать падение почечного кровотока и СКФ,
задержку солей и воды. Аспирин и анальгетики могут быть причиной
папиллярного некроза и нефропатии, поскольку, блокируя выработку
простагландинов и их сосудорасширяющее действие, уменьшают почечный
медуллярный кровоток. Простагландины оказывают разнообразное действие
на почки:
1. Улучшают почечный кровоток и регулируют СКФ.
2. Оказывают противоположное вазопрессину действие на собирательные
трубки, снижая их проницаемость для воды. Поэтому аспирин и НПВП,