EKSTRAKTNA TELESA

Okužbe

Extrarenalni mehanizmi izločanja presnovnih produktov "/>

Ekstrarenalni mehanizmi izločanja presnovnih produktov: a) izločilna funkcija pljuč; b) kožo; c) sluznico prebavnega trakta; d) žolč.

Organi, ki sodelujejo v izločilnih procesih "/>

Organi, vključeni v izločilni proces (čiščenje krvi iz presnovnih produktov).

Organi izločanja so ledvice, pljuča, koža, znojne žleze, prebavne žleze, sluznica prebavnega trakta itd. Procesi izločanja ali izločanja sproščajo telo iz tujih strupenih snovi kot tudi od odvečnih soli.

Pljuča iz telesa izločajo hlapne snovi, kot so eterni in kloroformski hlapi med anestezijo, alkoholne hlape, kot tudi ogljikov dioksid in vodne hlape.

Prebavne žleze in sluznica prebavil izločajo težke kovine, številne zdravilne učinkovine (morfin, kinin, salicilati), tuje organske spojine (npr. Barve).

Pomembno izločilno funkcijo izvajajo jetra, ki iz krvi odstranjujejo hormone (tiroksin, folikulin), presnovne produkte hemoglobina, produkte presnove dušika in mnoge druge snovi.

Pankreas, tako kot črevesne žleze, poleg izločanja soli težkih kovin izloča purine in zdravilne snovi. Izločevalna funkcija prebavnih žlez je še posebej očitna, ko telo obremeni odvečno količino različnih snovi ali poveča njihovo proizvodnjo v telesu. Dodatna obremenitev povzroči spremembo stopnje izločanja ne le skozi ledvice, temveč tudi v prebavni cevi.

Od takrat se skozi kodo sproščajo voda in soli iz telesa, nekatere organske snovi, zlasti sečnina, sečna kislina in med intenzivnim delovanjem mišic - mlečna kislina.

Posebno mesto med organi izločanja imajo lojnice in mlečne žleze, saj snovi, ki jih izločajo - sebum in mleko - niso »žlindra« metabolizma, ampak imajo pomemben fiziološki pomen.

Skozi izločanje ledvic je odvisno predvsem od končnih produktov presnove (disimilacije). Prva vrsta izločanja je posledica dejstva, da ledvice izločajo končne produkte dušikove (beljakovinske) presnove in vode. Izločanje končnih produktov presnove beljakovin je povezano tudi s procesi predhodne sinteze snovi. To je drugi, bolj zapleten mehanizem izločanja v telesu.

Sistem in funkcije človeških organov

Presnova v človeškem telesu vodi do nastajanja razgradnih produktov in toksinov, ki lahko v visokih koncentracijah v obtočnem sistemu povzročijo zastrupitev in zmanjšanje vitalnih funkcij. Da bi se temu izognili, je narava zagotovila organe za izločanje, ki s sečem in blatom izločajo produkte presnove iz telesa.

Sistem organov izločkov

Organi za izločanje so: t

ledvice;
koža;
pljuča;
slinavke in želodčne žleze.

Ledvice osvobajajo osebo odvečne vode, nabranih soli, nastalih toksinov zaradi uživanja preveč mastne hrane, toksinov in alkohola. Imajo pomembno vlogo pri odpravljanju razgradnih produktov zdravil. Zaradi dela ledvic oseba ne trpi zaradi preobilja različnih mineralov in dušikovih snovi.

Svetloba - ohranja ravnotežje kisika in je filter, tako notranji kot zunanji. Prispevajo k učinkovitemu odstranjevanju ogljikovega dioksida in škodljivih hlapnih snovi, ki nastanejo v telesu, pomagajo odpraviti tekoče hlape.

Žleze želodca in slinavke - pomagajo odstraniti odvečne žolčne kisline, kalcij, natrij, bilirubin, holesterol ter neprebavljene ostanke hrane in presnovne produkte. Organi prebavnega trakta osvobajajo telo težkih kovinskih soli, nečistoče drog, strupene snovi. Če se ledvice ne spopadajo s svojo nalogo, se obremenitev tega organa znatno poveča, kar lahko vpliva na učinkovitost njegovega dela in povzroči napake.

Koža deluje presnovno preko žlez lojnic in znojnih žlez. Proces znojenja odstrani odvečno vodo, soli, sečnino in sečno kislino ter približno dva odstotka ogljikovega dioksida. Žleze lojnice igrajo pomembno vlogo pri opravljanju zaščitnih funkcij telesa, izločanju sebuma, ki ga sestavlja voda, in številnih neumiljivih spojin. Preprečuje prodiranje škodljivih spojin skozi pore. Koža učinkovito uravnava prenos toplote in ščiti osebo pred pregrevanjem.

Sečni sistem

Glavno vlogo pri človeških organih za izločanje imajo ledvice in sečil, ki vključujejo:

mehur;
sečevod;
sečnice.

Ledvice so parni organ v obliki stročnic, dolg približno 10–12 cm, pomemben organ izločanja pa se nahaja v ledvenem delu osebe, zaščiten je z gosto maščobno plastjo in je nekoliko mobilen. Zato ni dovzeten za poškodbe, vendar je občutljiv na notranje spremembe v telesu, prehrano ljudi in negativne dejavnike.

Vsaka od ledvic pri odraslem tehta približno 0,2 kg in je sestavljena iz medenice in glavnega nevrovaskularnega snopa, ki organ povezuje s človeškim izločevalnim sistemom. Medenica služi za komunikacijo z sečevodom in z mehurjem. Ta struktura sečil omogoča popolno zapiranje cikla krvnega obtoka in učinkovito izvajanje vseh dodeljenih funkcij.

Struktura obeh ledvic je sestavljena iz dveh med seboj povezanih plasti:

kortikalna - sestavljena iz glomerulov nefrona, služi kot osnova za delovanje ledvic;
cerebralna - vsebuje pleksus krvnih žil, oskrbuje telo s potrebnimi snovmi.

Ledvice se skozi 3 minute destilirajo skozi vso osebo, zato so glavni filter. Če je filter poškodovan, pride do vnetnega procesa ali odpovedi ledvic, presnovni produkti ne vstopijo v sečnico skozi sečevod, temveč nadaljujejo gibanje skozi telo. Toksini se delno izločijo z znojem, s presnovnimi produkti preko črevesja, pa tudi skozi pljuča. Vendar pa ne morejo popolnoma zapustiti telesa, zato se razvije akutna zastrupitev, ki ogroža človeško življenje.

Funkcije urinarnega sistema

Glavne funkcije organov izločanja so izločanje toksinov in odvečnih mineralnih soli iz telesa. Ker imajo ledvice glavno vlogo človeškega izločajočega sistema, je pomembno razumeti, kako natančno čistijo kri in kaj lahko moti njihovo normalno delovanje.

Ko kri vstopi v ledvice, vstopi v njihovo kortikalno plast, kjer nastane groba filtracija zaradi glomerulov nefrona. Velike beljakovinske frakcije in spojine se vrnejo v krvni obtok osebe in mu zagotovijo vse potrebne snovi. Majhne odpadke pošljejo v sečevod, da zapusti telo z urinom.

Tu se manifestira tubularna reapsorpcija, med katero pride do reabsorpcije koristnih snovi iz primarnega urina v človeško kri. Nekatere snovi se ponovno absorbirajo s številnimi značilnostmi. V primeru presežka glukoze v krvi, ki se pogosto pojavi med razvojem sladkorne bolezni, ledvice ne morejo obvladati celotnega volumna. Določena količina glukoze se lahko pojavi v urinu, kar kaže na razvoj hude bolezni.

Pri obdelavi aminokislin se lahko zgodi, da je v krvi lahko več podvrst, ki jih nosijo isti nosilci. V tem primeru se reapsorpcija lahko zavre in obremeni organ. Beljakovine se običajno ne sme pojaviti v urinu, vendar se lahko pod določenimi fiziološkimi pogoji (visoka temperatura, težko fizično delo) odkrijejo na izstopu v majhnih količinah. Ta pogoj zahteva opazovanje in nadzor.

Tako ledvice v več fazah popolnoma filtrirajo kri, pri tem pa ne puščajo škodljivih snovi. Vendar pa lahko zaradi prevelike količine toksinov v telesu pride do motenj v delovanju enega od procesov v urinarnem sistemu. To ni patologija, temveč zahteva strokovno svetovanje, saj s stalnimi preobremenitvami telo hitro odpove, kar povzroča resno škodo za zdravje ljudi.

Poleg filtracije, sečil:

uravnava ravnotežje tekočin v človeškem telesu;
ohranja kislinsko-bazno ravnotežje;
sodeluje pri vseh procesih izmenjave;
uravnava krvni tlak;
proizvaja potrebne encime;
zagotavlja normalno hormonsko ozadje;
pomaga izboljšati absorpcijo vitaminov in mineralov v telo.

Če ledvice prenehajo delovati, škodljive frakcije še naprej potujejo po žilni postelji, kar povečuje koncentracijo in vodi do počasnega zastrupitve osebe s presnovnimi produkti. Zato je pomembno ohraniti njihovo normalno delo.

Preventivni ukrepi

Da bi celoten sistem izbire deloval nemoteno, je treba skrbno spremljati delo vsakega organa, ki se nanj nanaša, in ob najmanjšem okvari kontaktirati strokovnjaka. Za dokončanje dela ledvic je potrebna higiena organov sečil. Najboljša preventiva v tem primeru je minimalna količina škodljivih snovi, ki jih zaužije telo. Potrebno je pozorno spremljati prehrano: ne pijte alkohola v velikih količinah, zmanjšajte vsebnost slane, prekajene, ocvrte hrane v prehrani, pa tudi živila, ki so prezasičena s konzervansi.

Za druge človeške organe izločkov je potrebna tudi higiena. Če govorimo o pljučih, je treba omejiti prisotnost v prašnih prostorih, območjih strupenih kemikalij, zaprtih prostorih z visoko vsebnostjo alergenov v zraku. Izogibajte se tudi pljučnim boleznim, enkrat letno, da opravite rentgenski pregled, pravočasno, da odstranite središča vnetja.

Prav tako je pomembno ohraniti normalno delovanje prebavil. Zaradi nezadostne produkcije žolča ali prisotnosti vnetnih procesov v črevesju ali želodcu je možen pojav fermentacijskih procesov z sproščanjem gnilih produktov. Vstopajo v kri, povzročajo zastrupitve in lahko povzročijo nepopravljive posledice.

Kar se tiče kože, je vse preprosto. Redno jih čistite pred različnimi onesnaževalci in bakterijami. Vendar pa ne morete pretiravati. Prekomerna uporaba mila in drugih čistil lahko moti žleze lojnice in povzroči zmanjšanje naravne zaščitne funkcije povrhnjice.

Organi za izločanje natančno prepoznajo, katere celice so potrebne za vzdrževanje vseh življenjskih sistemov in ki so lahko škodljive. Odrežemo ves presežek in ga odstranimo z znojem, izdihanim zrakom, urinom in blatom. Če sistem preneha delovati, oseba umre. Zato je pomembno, da spremljate delo vsakega telesa, in če se ne počutite dobro, se takoj posvetujte s strokovnjakom za pregled.

Fiziologija sistema izločanja

Fiziološka izbira

Izolacija - niz fizioloških procesov, namenjenih odstranjevanju iz telesa končnih produktov presnove (vadba ledvic, znojnih žlez, pljuč, prebavil itd.).

Izločanje (izločanje) je proces sproščanja telesa iz končnih produktov presnove, odvečne vode, mineralov (makro- in mikroelementov), hranil, tujih in strupenih snovi ter toplote. Izločanje v telesu poteka nenehno, kar zagotavlja vzdrževanje optimalne sestave in fizikalno-kemijskih lastnosti notranjega okolja in predvsem krvi.

Končni produkti presnove (presnove) so ogljikov dioksid, voda, snovi, ki vsebujejo dušik (amoniak, sečnina, kreatinin, sečna kislina). Ogljikov dioksid in voda se tvorita med oksidacijo ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin ter se sproščajo iz telesa predvsem v prosti obliki. Majhen delež ogljikovega dioksida se sprosti v obliki bikarbonatov. Med razgradnjo beljakovin in nukleinskih kislin nastajajo dušikovi produkti presnove. Amonijak nastane med oksidacijo beljakovin in se odstrani iz telesa predvsem v obliki sečnine (25-35 g / dan) po ustreznih transformacijah v jetrih in amonijevih solih (0,3-1,2 g / dan). V mišicah med razpadom kreatin fosfata nastane kreatin, ki se po dehidraciji pretvori v kreatinin (do 1,5 g / dan) in se v tej obliki odstrani iz telesa. Z razgradnjo nukleinskih kislin nastane sečna kislina.

V procesu oksidacije hranil se vedno sprosti toplota, katere presežek je treba odstraniti iz mesta nastanka v telesu. Te snovi, ki nastanejo zaradi presnovnih procesov, je treba nenehno odstranjevati iz telesa, odvečna toplota pa se odvaja v zunanje okolje.

Človeški izločilni organi

Proces izločanja je pomemben za homeostazo, zagotavlja sproščanje telesa iz končnih produktov metabolizma, ki se ne morejo več uporabljati, tujih in strupenih snovi, kot tudi odvečne vode, soli in organskih spojin iz hrane ali iz presnove. Glavni pomen organov izločanja je ohranjanje stalnosti sestave in volumna notranje tekočine telesa, zlasti krvi.

ledvice - odstraniti odvečno vodo, anorganske in organske snovi, končne produkte presnove;
pljuča - odstranite ogljikov dioksid, vodo, nekatere hlapne snovi, npr. eterne in kloroformske pare med anestezijo, alkoholne pare, ko so pod vplivom alkohola;
slinavke in želodčne žleze - izločajo težke kovine, številne droge (morfij, kinin) in tuje organske spojine;
trebušna slinavka in črevesne žleze - izločajo težke kovine, zdravilne snovi;
koža (znojne žleze) - izločajo vodo, soli, nekatere organske snovi, zlasti sečnino, in med trdo delo - mlečno kislino.

Splošne značilnosti sistema dodeljevanja. T

Izločilni sistem je niz organov (ledvice, pljuča, koža, prebavni trakt) in mehanizmi regulacije, katerih funkcija je izločanje različnih snovi in razpršitev odvečne toplote iz telesa v okolje.

Vsak organ izločilnega sistema ima vodilno vlogo pri odstranjevanju določenih izločenih snovi in odvajanju toplote. Vendar je učinkovitost sistema dodeljevanja dosežena z njihovim sodelovanjem, ki ga zagotavljajo kompleksni regulativni mehanizmi. Hkrati pa spremembo funkcionalnega stanja enega od izločilnih organov (zaradi poškodbe, bolezni, izčrpanosti rezerv) spremlja sprememba v izločilni funkciji drugih v celovitem sistemu izločanja telesa. Na primer, s prekomernim odstranjevanjem vode skozi kožo s povečanim potenjem v pogojih visoke zunanje temperature (poleti ali med delom v vročih delavnicah v proizvodnji) se proizvodnja urina z ledvicami zmanjšuje in izločanje zmanjšuje diurezo. Z zmanjšanjem izločanja dušikovih spojin v urinu (z boleznijo ledvic) se poveča njihova odstranitev skozi pljuča, kožo in prebavni trakt. To je vzrok "uremičnega" dihanja iz ust pri bolnikih s hudimi oblikami akutne ali kronične odpovedi ledvic.

Ledvice imajo vodilno vlogo pri izločanju snovi, ki vsebujejo dušik, vode (v normalnih pogojih, več kot polovici volumna iz dnevnega izločanja), presežka večine mineralnih snovi (natrija, kalija, fosfatov itd.), Presežka hranil in tujih snovi.

Pljuča zagotavljajo odstranitev več kot 90% ogljikovega dioksida, ki nastane v telesu, vodne pare, nekaj hlapnih snovi, ujetih ali nastalih v telesu (alkohol, eter, kloroform, plini motornih in industrijskih podjetij, aceton, sečnina, produkti razgradnje površinsko aktivnih snovi). V nasprotju z delovanjem ledvic se izločanje sečnine povečuje z izločanjem žlez dihalnih poti, katerih razgradnja vodi do nastanka amoniaka, ki povzroča pojav specifičnega vonja iz ust.

Žleze prebavnega trakta (vključno s žlezami slinavk) igrajo vodilno vlogo pri izločanju presežka kalcija, bilirubina, žolčnih kislin, holesterola in njegovih derivatov. Lahko sproščajo soli težkih kovin, zdravilne učinkovine (morfij, kinin, salicilati), tuje organske spojine (npr. Barvila), majhno količino vode (100-200 ml), sečnino in sečno kislino. Njihova izločilna funkcija se poveča, ko telo obremeni presežek različnih snovi in bolezni ledvic. To znatno poveča izločanje presnovnih produktov beljakovin s skrivnostmi prebavnih žlez.

Koža je najpomembnejša v procesu sproščanja toplote v okolje. V koži so posebni organi izločanja - znoj in lojnice. Žleze znojnice imajo pomembno vlogo pri sproščanju vode, zlasti v vročih podnebjih in (ali) intenzivnem fizičnem delu, tudi v vročih delavnicah. Izločanje vode s površine kože se giblje od 0,5 l / dan v mirovanju do 10 l / dan v vročih dneh. Od takrat se sproščajo tudi soli natrija, kalija, kalcija, sečnine (5-10% skupne količine izločene iz telesa), sečne kisline in približno 2% ogljikovega dioksida. Lojne žleze izločajo posebno maščobno snov - sebum, ki opravlja zaščitno funkcijo. Vsebuje 2/3 vode in 1/3 neumiljivih spojin - holesterola, skvalena, produktov izmenjave spolnih hormonov, kortikosteroidov itd.

Funkcije izločilnega sistema

Izločanje je sproščanje telesa iz končnih produktov presnove, tujih snovi, škodljivih proizvodov, toksinov, zdravilnih učinkovin. Presnova v telesu proizvaja končne produkte, ki jih telo ne more več uporabljati in jih je zato treba odstraniti. Nekateri od teh produktov so strupeni za organe za izločanje, zato se v telesu oblikujejo mehanizmi, s katerimi želimo te škodljive snovi narediti neškodljive ali manj škodljive za telo. Na primer, amoniak, ki nastane v procesu presnove beljakovin, ima škodljiv učinek na celice ledvičnega epitela, zato se amoniak v jetrih pretvori v sečnino, ki nima škodljivega učinka na ledvice. Poleg tega se v jetrih pojavlja nevtralizacija strupenih snovi, kot so fenol, indol in skatol. Te snovi združujejo z žveplovo in glukuronsko kislino, ki tvorijo manj strupene snovi. Pred postopkom izolacije sledijo procesi tako imenovane zaščitne sinteze, t.j. pretvorbo škodljivih snovi v neškodljive.

Organi izločanja so ledvice, pljuča, prebavni trakt, žleze znojnice. Vsi ti organi opravljajo naslednje pomembne funkcije: odstranjevanje izdelkov izmenjave; sodelovanje pri ohranjanju stalnosti notranjega telesa.

Sodelovanje organov za izločanje pri ohranjanju ravnotežja med vodo in soljo

Funkcije vode: voda ustvarja okolje, v katerem potekajo vsi presnovni procesi; je del strukture vseh celic telesa (vezana voda).

Človeško telo je 65-70% na splošno sestavljeno iz vode. Zlasti oseba s povprečno težo 70 kg v telesu je približno 45 litrov vode. Od te količine je 32 litrov intracelularna voda, ki sodeluje pri izgradnji celične strukture, 13 litrov pa je zunajcelična voda, od tega 4,5 litra krvi in 8,5 litra zunajcelične tekočine. Človeško telo nenehno izgublja vodo. Skozi ledvice se odstrani približno 1,5 litra vode, ki redči strupene snovi, kar zmanjšuje njihov toksični učinek. Približno 0,5 litra vode na dan se izgubi. Izdihani zrak je nasičen z vodno paro in v tej obliki se odstrani 0,35 l. Približno 0,15 litra vode se odstrani s končnimi produkti prebave. Tako se čez dan iz telesa odstrani približno 2,5 litra vode. Za ohranitev vodne bilance je treba zaužiti enako količino: s hrano in pijačo se v telo vnese približno 2 litra vode, v telesu pa se zaradi metabolizma (izmenjava vode) tvori 0,5 litra vode, tj. prihod vode je 2,5 litra.

Ureditev vodne bilance. Avtoregulacija

Ta proces se začne z odstopanjem konstantne vsebnosti vode v telesu. Količina vode v telesu je trda konstanta, saj se pri nezadostnem vnosu vode zelo hitro spremeni pH in osmotski tlak, kar vodi do globoke motnje v izmenjavi snovi v celici. Na kršitev vodne bilance telesa signalizira subjektivni občutek žeje. To se zgodi, ko ni dovolj oskrbe telesa s telesom ali ko se pretirano sprosti (povečano znojenje, dispepsija, pretirana oskrba z mineralnimi solmi, tj. Z zvišanjem osmotskega tlaka).

V različnih delih vaskularne plasti, zlasti v hipotalamusu (v supraoptičnem jedru), obstajajo specifične celice - osmoreceptorji, ki vsebujejo vakuolo (mehurček), napolnjeno s tekočino. Te celice okoli kapilarne posode. S povečanjem osmotskega tlaka krvi zaradi razlike v osmotskem tlaku se tekočina iz vakuole pretaka v kri. Sproščanje vode iz vakuole povzroča gubanje, ki povzroča vzbujanje osmoreceptorskih celic. Poleg tega je občutek suhega sluznice ust in žrela, medtem ko draži receptorje sluznice, impulzi, iz katerih tudi vstopijo v hipotalamus in povečajo vzbujanje skupine jeder, imenovane središče žeje. Nič impulzi iz njih vstopajo v možgansko skorjo in tam se oblikuje subjektivni občutek žeje.

Z naraščanjem osmotskega tlaka krvi se začnejo oblikovati reakcije, katerih cilj je ponovna vzpostavitev konstante. Na začetku se iz vseh skladišč vode uporablja rezervna voda, ki se začne prenašati v krvni obtok, poleg tega pa draženje osmoreceptorjev hipotalamusa spodbuja sproščanje ADH. Sintetizira se v hipotalamusu in deponira v posteriornem režnju hipofize. Izločanje tega hormona povzroči zmanjšanje diureze s povečanjem reabsorpcije vode v ledvicah (zlasti v zbirnih kanalih). Telo se tako osvobodi odvečne soli z minimalno izgubo vode. Na podlagi subjektivnega občutka žeje (motivacija žeje) se oblikujejo vedenjske reakcije, ki so namenjene iskanju in sprejemanju vode, kar vodi do hitre vrnitve osmotskega tlaka na normalno raven. Tako je tudi postopek regulacije toge konstante.

Zasičenost vode se izvaja v dveh fazah:

faza senzorične zasičenosti, se pojavi, ko se receptorji sluznice ustne votline in žrela dražijo z vodo, voda v krvi;
faza resnične ali presnovne nasičenosti nastane kot posledica absorpcije prejete vode v tanko črevo in njenega vstopa v kri.

Izločevalna funkcija različnih organov in sistemov

Izločevalna funkcija prebavnega trakta se ne nanaša samo na odstranitev neprebavljenih ostankov hrane. Na primer, pri bolnikih z nefritom se odstrani dušikova žlindra. V primeru poškodbe tkivnega dihanja se v slini pojavijo tudi oksidirani produkti kompleksnih organskih snovi. Pri zastrupitvah pri bolnikih s simptomi uremije opazimo hipersalivacijo (povečano slinjenje), ki jo lahko do neke mere obravnavamo kot dodatni izločilni mehanizem.

Nekatere barve (metilen modro ali kongoto) se izločajo skozi sluznico želodca, ki se uporablja za diagnosticiranje bolezni želodca s hkratno gastroskopijo. Poleg tega se skozi sluznico želodca odstranijo soli težkih kovin in zdravilne učinkovine.

Tudi trebušne slinavke in črevesne žleze izločajo soli težkih kovin, purine in zdravilne učinkovine.

Funkcija izločanja pljuč

S izdihanim zrakom pljuča odstranijo ogljikov dioksid in vodo. Poleg tega je večina aromatskih estrov odstranjena skozi alveole pljuč. Skozi pljuča se tudi odstranijo fuzelno olje (zastrupitev).

Izločevalna funkcija kože

Med normalnim delovanjem lojnice izločajo končne produkte presnove. Skrivnost lojnih žlez je podmazati kožo z maščobo. Izločajoča funkcija mlečnih žlez se kaže med dojenjem. Zato, ko se v telo matere zaužijejo strupene in zdravilne snovi ter eterična olja, se izločajo v mleko in lahko vplivajo na otrokovo telo.

Dejanski izločilni organi kože so žleze znojnice, ki odstranijo končne produkte presnove in s tem sodelujejo pri vzdrževanju številnih konstant notranjega telesa. Voda, soli, mlečna in sečne kisline, sečnina in kreatinin se nato odstranijo iz telesa. Običajno je delež žlez znojnice pri odstranjevanju beljakovinskih metabolitnih produktov majhen, vendar pri boleznih ledvic, zlasti pri akutni odpovedi ledvic, znojne žleze znatno povečajo volumen izločenih produktov zaradi povečanega potenja (do 2 litra ali več) in občutnega povečanja sečnine v znoju. Včasih se odstrani toliko sečnine, da se nanese v obliki kristalov na telo in spodnje perilo bolnika. Toksine in zdravilne učinkovine lahko nato odstranimo. Pri nekaterih snoveh so žleze znojnice edini izločilni organ (npr. Arzenova kislina, živo srebro). Te snovi, ki se sproščajo iz znoja, se kopičijo v lasnih mešičkih in intigumentih, kar omogoča določitev prisotnosti teh snovi v telesu celo več let po njegovi smrti.

Izločalna ledvična funkcija

Ledvice so glavni organi izločanja. Imajo vodilno vlogo pri ohranjanju stalnega notranjega okolja (homeostaza).

Funkcije ledvic so zelo obsežne in sodelujejo:

v uravnavanju volumna krvi in drugih tekočin, ki sestavljajo notranje okolje telesa;
uravnavanje konstantnega osmotskega tlaka krvi in drugih telesnih tekočin;
uravnavanje ionske sestave notranjega okolja;
uravnavanje kislinsko-baznega ravnovesja;
zagotoviti ureditev sproščanja končnih produktov metabolizma dušika;
zagotavljajo izločanje odvečnih organskih snovi, ki prihajajo iz hrane in nastanejo v procesu metabolizma (npr. glukoza ali aminokisline);
uravnava presnovo (presnova beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov);
sodelujejo pri uravnavanju krvnega tlaka;
vključeni v regulacijo eritropoeze;
sodelujejo pri uravnavanju strjevanja krvi;
sodelujejo pri izločanju encimov in fiziološko aktivnih snovi: renin, bradikinin, prostaglandini, vitamin D. t

Strukturna in funkcionalna enota ledvice je nefron, izvaja se proces tvorbe urina. V vsaki ledvici je približno 1 milijon nefronov.

Nastajanje končnega urina je rezultat treh glavnih procesov, ki se pojavljajo v nefronu: filtracija, reabsorpcija in izločanje.

Glomerularna filtracija

Nastajanje urina v ledvicah se začne s filtracijo krvne plazme v ledvičnih glomerulih. Obstajajo tri ovire za filtriranje vode in nizko molekularnih spojin: glomerularni kapilarni endotelij; membranska membrana; notranja kapsula listov glomerul.

Pri normalni hitrosti pretoka krvi velike beljakovinske molekule tvorijo pregradno plast na površini por endotelija, ki preprečuje prehod oblikovanih elementov in finih beljakovin skozi njih. Komponente nizke molekulske mase v krvni plazmi lahko> prosto dosežejo bazalno membrano, ki je ena najpomembnejših komponent glomerularne filtracijske membrane. Pore bazalne membrane omejujejo prehod molekul glede na njihovo velikost, obliko in naboj. Negativno nabite stene por zavirajo prehod molekul z enakim nabojem in omejujejo prehod molekul, ki so večje od 4–5 nm. Zadnja ovira na poti filtrirnih snovi je notranji list kapsule glomerulov, ki ga tvorijo epitelijske celice - podociti. Podociti imajo procese (noge), s katerimi so pritrjeni na osnovno membrano. Prostor med nogama je blokiran z zareznimi membranami, ki omejujejo prehod albumina in drugih molekul z visoko molekulsko maso. Tako takšen večplastni filter zagotavlja ohranjanje enotnih elementov in beljakovin v krvi ter nastanek skoraj brez proteina ultrafiltrata - primarnega urina.

Glavna sila, ki zagotavlja filtracijo v glomerulih, je hidrostatični tlak krvi v glomerularnih kapilarah. Učinkovit tlak filtracije, od katerega je odvisna hitrost glomerularne filtracije, je določen z razliko med hidrostatskim tlakom krvi v glomerularnih kapilarah (70 mmHg) in nasprotnimi dejavniki - onkotičnim tlakom beljakovin v plazmi (30 mmHg) in hidrostatskim tlakom ultrafiltrata v glomerularna kapsula (20 mmHg). Zato je efektivni tlak filtracije 20 mm Hg. Čl. (70 - 30 - 20 = 20).

Na količino filtracije vplivajo različni intra-ledvični in ekstrarenalni dejavniki.

Ledvični dejavniki vključujejo: količino hidrostatskega krvnega tlaka v glomerularnih kapilarah; število delujočih glomerulov; količina ultrafiltrata v glomerularni kapsuli; stopnjo prepustnosti kapilarnih glomerul.

Ekstrealni dejavniki so: količina krvnega tlaka v velikih žilah (aorta, ledvična arterija); hitrost krvnega pretoka skozi ledvice; vrednost onkotičnega krvnega tlaka; funkcionalno stanje drugih izločilnih organov; stopnja hidratacije tkiva (količina vode).

Tubularna reapsorpcija

Reapsorpcija - reapsorpcija vode in snovi, ki so potrebne za telo iz primarnega urina v krvni obtok. V človeški ledvici se dnevno oblikuje 150-180 litrov filtrata ali primarnega urina. Končni ali sekundarni urin izloči približno 1,5 litra, preostali del tekočine (tj. 178,5 litra) se absorbira v tubulih in zbirnih kanalih. Reabsorpcijo različnih snovi izvajamo z aktivnim in pasivnim prevozom. Če se snov absorbira proti koncentracijskemu in elektrokemičnemu gradientu (tj. Z energijo), potem se ta proces imenuje aktivni transport. Razlikovati med primarno aktivnim in sekundarnim aktivnim prevozom. Primarni aktivni transport se imenuje prenos snovi proti elektrokemičnemu gradientu, ki ga izvaja energija celičnega metabolizma. Primer: prenos natrijevih ionov, ki nastane s sodelovanjem encima natrijevega-kalijevega ATPaze, z uporabo energije adenozin trifosfata. Sekundarni prevoz je prenos snovi proti koncentracijskemu gradientu, vendar brez porabe energije celic. S takšnim mehanizmom pride do reabsorpcije glukoze in aminokislin.

Pasivni transport - se pojavi brez energije in je značilen po tem, da se prenos snovi odvija ob elektrokemični, koncentracijski in osmotski gradient. Zaradi pasivnega transporta se reapsorbira: voda, ogljikov dioksid, sečnina, kloridi.

Reabsorpcija snovi v različnih delih nefrona je različna. V normalnih pogojih se glukoza, aminokisline, vitamini, mikroelementi, natrij in klor reabsorbirajo v proksimalnem nefronskem segmentu iz ultrafiltrata. V naslednjih odsekih nefrona se absorbirajo le ioni in voda.

Od velikega pomena pri reabsorpciji vodnih in natrijevih ionov ter mehanizmih koncentracije urina je delovanje rotacijsko-protitočnega sistema. Zanka nefrona ima dva kolena - spuščanje in vzpenjanje. Epitel vzpenjajočega kolena ima sposobnost aktivnega prenosa natrijevih ionov v zunajcelično tekočino, stena tega odseka pa je neprepustna za vodo. Epitel spuščenega kolena prehaja vodo, vendar nima mehanizmov za transport natrijevih ionov. Primarni urin, ki prehaja skozi spuščeni del zanke nefrona in oddaja vodo, postane bolj koncentriran. Reapsorpcija vode poteka pasivno zaradi dejstva, da je v vzpenjalnem delu aktivna reabsorpcija natrijevih ionov, ki z vstopom v medcelično tekočino v njem povečujejo osmotski tlak in spodbujajo reabsorpcijo vode iz padajočih delov.

Izbira. Fiziologija urinarnega sistema

Izbirni organi in njihove funkcije

Strukturne in funkcionalne značilnosti urinarnega sistema

Količina in sestava urina

Nevrohumoralna regulacija delovanja ledvic v urinu.

Uriniranje, uriniranje in njihova regulacija.

Izbirni organi in njihove funkcije

V procesu vitalne aktivnosti v človeškem telesu nastajajo velike količine presnovnih produktov, ki jih celice ne uporabljajo več in jih je treba odstraniti iz telesa. Poleg tega je treba telo osvoboditi strupenih in tujih snovi, od odvečne vode, soli, zdravil. Včasih pred izločanjem pride do nevtralizacije strupenih snovi, na primer v jetrih.

Organi, ki opravljajo izločajoče funkcije, se imenujejo izločilni ali izločilni. Med njimi so ledvice, pljuča, koža, jetra in prebavila. Glavni namen organov za izločanje je ohranjanje stalnosti notranjega okolja telesa. Organi izločanja so funkcionalno povezani. Premik funkcionalnega stanja enega od teh organov spremeni dejavnost drugega. Na primer, če čezmerno odstranjevanje tekočine skozi kožo pri visokih temperaturah zmanjša količino diureze. V primeru kršitve izločajoče funkcije ledvic se poveča vloga znojnih žlez in sluznice zgornjih dihalnih poti pri odstranjevanju beljakovinskih presnovkov. Motnje v procesih izločanja neizogibno povzročijo nastanek patoloških premikov v homeostazi ali celo smrti organizma.

Pljuča in zgornje dihalne poti odstranjujejo ogljikov dioksid in vodo iz telesa. Na dan izhlapi približno 400 ml vode. Poleg tega se večina aromatičnih snovi sprošča skozi pljuča, na primer v parih etra in kloroforma med anestezijo, fuzijska olja pri alkoholu. Kot del traheobronhialnega izločanja se iz telesa izločajo produkti razgradnje površinsko aktivnih snovi, IgA itd., Ko je izločajoča funkcija ledvic motena, se sečnina sprošča skozi sluznico zgornjih dihalnih poti, s čimer se ustreza ustrezen vonj amoniaka iz ust. Sluznica zgornjih dihal lahko sprosti jod iz krvi.

Žleze slinavk izločajo soli težkih kovin, nekatera zdravila, roganistov kalij itd.

Želodec: končni produkti presnove (sečnina, sečna kislina), zdravilne in strupene snovi (živo srebro, jod, salicilna kislina, kinin) so pridobljeni iz želodčnega soka.

Črevo odstrani soli težkih kovin, magnezijeve ione, kalcij (50% se izloča v telesu), voda; proizvodi razgradnje živilskih snovi, ki niso bili absorbirani v kri, in snovi, ki vstopajo v črevesni lumen s slino, želodcem, sokovi trebušne slinavke, žolčem.

Jetra: kot del žolča se izločajo bilirubin in njegovi proizvodi v črevesju, holesterol, žolčne kisline, produkti razgradnje hormonov, zdravil, strupenih kemikalij itd.

Koža opravlja izločilno funkcijo zaradi aktivnosti znoja in v manjši meri lojnih žlez. Žleze znojne vode odstranijo vodo (pri normalnih pogojih, 0,3-1,0 l na dan; s hipersekrecijo do 10 l na dan), sečnino (5-10% količine, ki jo izloča telo), sečno kislino, kreatinin, mlečno kislino, soli alkalijskih kovin. zlasti natrij, organska snov, hlapne maščobne kisline, elementi v sledovih, nekateri encimi. Lojnice v dnevu oddajajo približno 20 g izločanja, od tega 2/3 vode in 1/3 - holesterola, produkta izmenjave spolnih hormonov, kortikosteroidov, vitaminov in encimov. Glavni organ izločanja so ledvice.

Organi za praznjenje

1. Organi izločanja, njihovo sodelovanje pri vzdrževanju najpomembnejših parametrov notranjega telesa (osmotski tlak, pH krvi, volumen krvi itd.). Poti za izločanje ledvic in zunaj.

Proces izločanja je bistven za homeostazo, zagotavlja sproščanje telesa iz končnih produktov metabolizma, ki se ne morejo več uporabljati, tujih in strupenih snovi, kot tudi odvečne vode, soli in organskih spojin iz hrane ali iz presnove. ). V procesu izločanja pri ljudeh gre za ledvice, pljuča, kožo in prebavni trakt.

Izbirni organi. Glavni namen organov za izločanje je ohranjanje nespremenljivosti sestave in volumna tekočin v notranjem okolju telesa, zlasti krvi.

Ledvice odstranijo odvečno vodo, anorganske in organske snovi, končne produkte presnove in tuje snovi. Pljuča izločajo CO₂, voda, nekatere hlapne snovi, kot so pare etra in kloroforma med anestezijo, alkoholne hlape med zastrupitvijo. Sline in želodčne žleze izločajo težke kovine, številne droge (morfij, kinin, salicilati) in tuje organske spojine. Izločajočo funkcijo opravljajo jetra, pri čemer iz krvi odstranijo številne produkte metabolizma dušika. Pankreas in črevesne žleze izločajo težke kovine, zdravilne snovi.

Kožne žleze igrajo pomembno vlogo pri izločanju. Voda in soli, nekatere organske snovi, zlasti sečnina, se nato odstranijo iz telesa in mlečna kislina (glej poglavje I) za intenzivno mišično delo. Izdelki lojnic in mlečnih žlez - sebum in mleko imajo neodvisen fiziološki pomen - mleko kot živilo za novorojenčke in sebum za mazanje kože.

2. Vrednost ledvic v telesu. Nephron je morfološko funkcionalna enota ledvic. Vloga različnih delitev pri oblikovanju urina.

Glavna funkcija ledvic je tvorba urina. Strukturna in funkcionalna enota ledvic, ki opravlja to funkcijo, je nefron. Vsaka ledvica, ki tehta 150 g, je od 1 do 1,2 milijona.Vsak nefron je sestavljen iz vaskularnega glomerula, kapsule Shumlyansk-Bowman, proksimalnega zavitega tubula, zanke Henle, distalnega zavitega tubula in zbirnega cevka, ki se odpre v ledvično medenico. Za več informacij o strukturi ledvic glejte histologijo.

Ledvice očistijo krvno plazmo določenih snovi in jih koncentrirajo v urin. Pomemben del teh snovi so: 1) končni produkti presnove (sečnina, sečna kislina, kreatinin), 2) eksogene spojine (zdravila, itd.), 3) snovi, potrebne za vitalno dejavnost organizma, vendar je treba njihovo vsebino upoštevati na določeni ravni ( ionov Na, Ca, P, vode, glukoze itd.). Količina izločanja takšnih snovi z ledvicami urejajo posebni hormoni.

Tako so ledvice vključene v uravnavanje vode, elektrolitov, kislinsko-bazičnega, ogljikohidratnega ravnovesja v telesu, kar pomaga ohranjati nespremenljivost ionske sestave, pH in osmotskega tlaka. Zato je glavna naloga ledvic selektivno odstranjevanje različnih snovi, da se ohrani relativna konstantnost kemijske sestave krvne plazme in zunajcelične tekočine.

Poleg tega se v ledvicah oblikujejo posebne biološko aktivne snovi, ki sodelujejo pri uravnavanju krvnega tlaka in volumna cirkulirajoče krvi (renin) in nastanka rdečih krvnih celic (eritropoetini). Nastajanje teh snovi se pojavi v celicah tako imenovanega Yuxta-glomerularnega aparata ledvic (SUBA).

Dvostranska nefrektomija ali akutna odpoved ledvic po 1-2 tednih povzroči smrtno uremijo (acidoza, povečanje koncentracije Na, K, P ionov, amoniaka itd.). Lahko nadomestite uremijo ledvice ali zunajtelesno dializo (s povezovanjem umetne ledvice).

3. Struktura glomerulov, njihova klasifikacija (kortikalna, jukstamedularna).

Ledvice imajo dve vrsti nefronov:

Kortikalne nefrone - kratka zanka Henle. Nahaja se v kortikalni snovi. Izstopajoče kapilare tvorijo kapilarno mrežo in imajo omejeno sposobnost reapsorpcije natrija. V ledvicah so od 80 do 90%
Juxtamedullary nephron - ležijo na meji med skorjo in medullo. Dolga zanka Henle, ki sega globoko v medullo. Izvajanje arteriole v teh nefronih ima enak premer kot tisti ležaj. Nosilec arteriole tvori tanke, ravne posode, ki prodrejo globoko v medullo. Yuxtamedullary nephrons - 10-20%, imajo povečano reabsorpcijo na natrijeve ione.

Glomerularni filter prehaja snovi velikosti 4 nm in ne prehaja snovi - 8 nm. Molekulska masa je prosta snovi, ki imajo molekulsko maso 10.000, prepustnost pa se postopoma zmanjšuje, ko se teža poveča na 70.000 snovi, ki nosijo negativen naboj. Električno nevtralne snovi lahko prehajajo z maso do 100 000. Skupna površina filtrirne membrane je 0,4 mm in skupna površina osebe, skupna površina pa je 0,8-1 kvadratna metra.

Pri odraslem med mirovanjem skozi ledvice teče 1200-1300 ml na minuto. To bo 25% minutne glasnosti. Plazma se filtrira v glomerulih in ne v sami krvi. V ta namen se uporablja hematokrit.

Če je hematokrit 45% in plazma 55%, bo količina plazme = (0,55 * 1200) = 660 ml / min in količina primarnega urina = 125 ml / min (20% toka plazme). Na dan = 180 l.

Filtracijski procesi v glomerulih so odvisni od treh dejavnikov:

Gradient tlaka med notranjo votlino kapilare in kapsulo.
Struktura filtra za ledvice
Območje filtrske membrane, ki bo odvisno od volumetrične stopnje filtracije.

Filtracijski proces se nanaša na procese pasivne prepustnosti, ki se izvaja pod vplivom sile hidrostatskega tlaka, pri tlaku filtracije glomerulov pa iz hidrostatičnega tlaka krvi v kapilarah, onkotičnega tlaka in hidrostatskega tlaka v kapsuli. Hidrostatični tlak = 50-70 mm Hg, ker kri gre naravnost iz aorte (njen trebušni del).

Onkotski tlak - tvorijo ga plazemski proteini. Proteinske molekule, velike, niso sorazmerne s porami filtra, zato ne morejo skozi njega. To bo vplivalo na proces filtriranja. To bo 30 mm.

Hidrostatični tlak nastalega filtrata, ki se nahaja v lumnu kapsule. V prvem urinu = 20 mm.

Pr - hidrostatični tlak krvi v kapilarah

PM - pritisk primarnega urina.

Ko se kri premika v kapilarah, onkotski tlak raste in filtracija v določeni fazi se ustavi, ker presega sile za pomoč pri filtriranju.

Za 1 minuto se tvori 125 ml primarnega urina - 180 litrov na dan. Končni urin je 1-1,5 litra. Proces reapsorpcije. Od 125 ml v končnem urinu boste dobili 1 ml. Koncentracija snovi v primarnem urinu ustreza koncentraciji raztopljenih snovi v krvni plazmi, tj. primarni urin bo izotonična plazma. Osmotski tlak v primarnem urinu in plazmi je enak - 280-300 mOs na kg

4. Preskrba krvi z ledvicami. Značilnosti oskrbe s krvjo kortikalne in cerebralne plasti ledvic. Samoregulacija krvnega pretoka skozi ledvice.

V normalnih pogojih iz obeh ledvic, katerih masa je le okoli 0,43% telesne teže zdrave osebe, prehaja od 1/5 do 1/44 krvi, ki teče iz srca v aorto. Pretok krvi v kortikalni snovi ledvice doseže 4-5 ml / min na 1 g tkiva; To je najvišja raven krvnega pretoka organov. Posebnost ledvičnega pretoka krvi je, da v pogojih spremembe sistemskega arterijskega tlaka v širokem območju (od 90 do 190 mmHg) ostaja konstantna. To je posledica posebnega sistema samoregulacije krvnega obtoka v ledvicah.

Kratke ledvične arterije se oddaljujejo od trebušne aorte, razcepijo v ledvicah v manjše in manjše žile, v glomerulus vstopi ena (aferentna) arteriola. Tu se razgradi v kapilarne zanke, ki se združijo in oblikujejo eferentno (eferentno) arteriolo, skozi katero iz glomerulov teče kri. Premer eferentne arteriole je ožji od aferentnega. Kmalu po ločitvi od glomerulov se eferentna arteriola spet razdeli na kapilare in oblikuje gosto mrežo okrog proksimalnih in distalnih zavihanih tubul. Tako večina krvi v ledvicah poteka skozi kapilare dvakrat - najprej v glomerulu, nato v tubulih. Razlika v prekrvavitvi jukstamedularnega nefrona je v tem, da se eferentna arteriola ne razgradi v peri-kanalno kapilarno mrežo, ampak oblikuje ravne posode, ki se spuščajo v medullo ledvic. Te posode zagotavljajo dotok krvi v ledvično celico; kri iz peri-kanalnih kapilar in neposrednih žil se vlije v venski sistem in skozi renalno veno vstopi v spodnjo veno.

5. Fiziološke metode za preučevanje delovanja ledvic. Koeficient čiščenja (očistek).

Merjenje hitrosti glomerularne filtracije. Za izračun količine tekočine, filtrirane v 1 min v ledvičnih glomerulih (stopnja glomerularne filtracije) in številnih drugih indikatorjev procesa tvorbe urina, se uporabljajo metode in formule, ki temeljijo na načelu čiščenja (včasih se imenujejo metode čiščenja, iz angleške čiščenja besede). Za merjenje glomerularne filtracije se uporabljajo fiziološko inertne snovi, ki niso strupene in se ne vežejo na plazemske beljakovine, prosto prodirajo skozi pore glomerularne filtrirne membrane iz kapilarnega lumena skupaj s plazemskim delom brez beljakovin. Zato bo koncentracija teh snovi v glomerularni tekočini enaka kot v krvni plazmi. Te snovi se ne smejo reabsorbirati in izločati v ledvičnih tubulih, zato bo urin sprostil vso količino te snovi, ki je vstopila v lumen nefrona z ultrafiltratom v glomerulih. Snovi, ki se uporabljajo za merjenje hitrosti glomerularne filtracije, vključujejo inulin, fruktozni polimer, manitol, polietilen glikol-400 in kreatinin.

Upoštevajte načelo čiščenja na primeru merjenja prostornine glomerularne filtracije z uporabo inulina. Količina inulina (In), filtriranega v glomerulih, je enaka produktu volumna filtrata (C_V) o koncentraciji inulina v njem (enaka njegovi koncentraciji v krvni plazmi, RIN). Količina inulina, sproščenega v istem času z urinom, je enaka zmnožku volumna izločenega urina (V) in koncentracije inulina v njem (U)._V).

Ker se inulin ne absorbira ali izloča, se količina filtriranega inulina (C. P_V), enako količini sproščenega (V-U_V), od koder:

S_V₌ U_V/ V / P_V

Ta formula je osnova za izračun stopnje glomerulne filtracije. Pri uporabi drugih snovi za merjenje hitrosti glomerularne filtracije se inulin v formuli nadomesti z analitom in izračuna hitrost glomerularne filtracije te snovi. Stopnja filtracije tekočine se izračuna v ml / min; za primerjavo velikosti glomerularne filtracije pri ljudeh različne telesne mase in višine se nanaša na standardno površino človeškega telesa (1,73 m). Pri moških je pri obeh ledvicah hitrost glomerularne filtracije na 1,73 m 2 približno 125 ml / min, pri ženskah pa približno 110 ml / min.

Vrednost glomerularne filtracije, izmerjena z inulinom, imenovano tudi inulinski očistek (ali inulinski očistek), kaže, kolikšen del plazme se v tem času sprosti iz inulina. Za merjenje čiščenja inulina je treba nenehno vlijevati raztopino inulina v veno, da se ohrani njegova koncentracija v krvi skozi celotno študijo. Očitno je to zelo težko in ni vedno izvedljivo v kliniki, zato se kreatin uporablja pogosteje - naravna sestavina plazme, iz katere bi bilo mogoče oceniti hitrost glomerularne filtracije, čeprav je manj natančno meriti hitrost glomerularne filtracije kot pri infuziji inulina.. Pri nekaterih fizioloških in še posebej patoloških stanjih se kreatinin lahko reabsorbira in izloča, zato očistek kreatinina morda ne odraža prave vrednosti glomerularne filtracije.

V zdravem človeku voda vstopi v lumen nefrona kot rezultat filtracije v glomerulih, reabsorbira se v tubulih in posledično se poveča koncentracija inulina. Indeks koncentracije inulina U_V/ P_V označuje, kolikokrat se prostornina filtrata zmanjša med prehodom skozi tubule. Ta vrednost je pomembna za presojo zdravljenja katere koli snovi v tubulih, za odgovor na vprašanje, ali se snov resorbira ali izloča v tubulne celice. Če je indeks koncentracije dane snovi X U_x/ P_x manj kot sočasno merjeni U_V/ R_V, potem kaže reabsorpcijo snovi X v tubulih, če je U_x/ R_x več kot u_V/ P_V, potem kaže na njegovo izločanje. Razmerje med koncentracijskimi parametri snovi X in inulinom U_x/ R_x : U_V/ P_V se imenuje izločena frakcija (EF).

6. Funkcija glomerulov, struktura glomerularnega filtra. Morfološke in funkcionalne značilnosti ledvic pri otrocih.

Zamisel o filtriranju vode in raztopine kot prve stopnje uriniranja je leta 1842 izrazil nemški fiziolog K. Ludwig. V 20-ih letih 20. stoletja je ameriški fiziolog A. Richards v neposrednem poskusu potrdil to predpostavko - z mikromanipulatorjem za prebadanje glomerularne kapsule z mikropipeto in iz nje izločil tekočino, ki se je izkazala za ultrafiltratno krvno plazmo.

Ultrafiltracija vode in komponent nizke molekulske mase iz krvne plazme poteka skozi glomerularni filter. Ta filtracijska pregrada je skoraj neprepustna za snovi z visoko molekulsko maso. Proces ultrafiltracije je posledica razlike med hidrostatskim tlakom krvi, hidrostatskim tlakom v glomerulni kapsuli in onkotičnim pritiskom plazemskih beljakovin. Celotna površina glomerularnih kapilar je večja od celotne površine človeškega telesa in doseže 1,5 m 2 na 100 g mase ledvic. Filtrirna membrana (filtracijska pregrada), skozi katero tekočina prehaja iz kapilarnega lumna v votlino kapsule glomerula, je sestavljena iz treh plasti: kapilarne endotelijske celice, bazalne membrane in epitelijskih celic visceralne (notranje) ovojnice kapsule-podocite.

Endotelijske celice, razen jedrne regije, so zelo tanke, citoplazmatska debelina stranskih delov celice je manjša od 50 nm; v citoplazmi so okrogle ali ovalne luknje (pore) velikosti 50–100 nm, ki zavzemajo do 30% površine celice. Pri normalnem pretoku krvi največje beljakovinske molekule tvorijo pregradno plast na površini por endotelija in ovirajo gibanje albumina skozi njih, s čimer omejujejo prehod oblikovanih elementov krvi in beljakovin skozi endotelij. Druge sestavine krvne plazme in vode lahko prosto dosežejo membrano.

Osnovna membrana je ena najpomembnejših komponent glomerularne filtracijske membrane. Pri ljudeh je debelina osnovne membrane 250-400 nm. Ta membrana je sestavljena iz treh plasti - centralne in dveh perifernih. Pore v kletni membrani preprečujejo prehod molekul s premerom večjim od 6 nm.

Nenazadnje imajo membranske reže med podociti "noge" pomembno vlogo pri določanju velikosti snovi, ki se filtrirajo. Te epitelijske celice se spremenijo v lumen kapsule ledvičnega glomerula in imajo procese - “noge”, ki so pritrjene na membrano kleti. Osnovna membrana in razrezane membrane med temi »nogami« omejujejo filtracijo snovi s premerom več kot 6,4 nm (to pomeni, da snovi s polmerom več kot 3,2 nm ne minejo). Zato inulin prosto prodre v lumen nefrona (molekularni polmer 1.48 nm, molekulska masa približno 5200), samo 22% jajčnega albumina (molekularni polmer 2.85 nm, molekulska masa 43500), 3% hemoglobin (molekularni polmer 3.25). nm, molekulska masa 68.000 in manj kot 1% serumskega albumina (polmer molekule 3,55 nm, molekulska masa 69,000).

Prehod beljakovin skozi glomerulni filter preprečujejo negativno nabite molekule - polianioni, ki sestavljajo snov bazalne membrane, in sialoglikoproteini v oblogi, ki leži na površini podocitov in med nogama. Omejitev za filtriranje negativno nabitih proteinov je posledica velikosti por glomerularnega filtra in njihove elektronegativnosti. Tako je sestava glomerularnega filtrata odvisna od lastnosti epitelijske pregrade in bazalne membrane. Seveda so velikost in lastnosti por filtracijske pregrade spremenljive, zato v normalnih pogojih v ultrafiltratu najdemo le sledove beljakovinskih frakcij, ki so značilne za krvno plazmo. Prehod dovolj velikih molekul skozi pore je odvisen ne le od njihove velikosti, ampak tudi od konfiguracije molekule, njene prostorske skladnosti z obliko por.

7. Mehanizem nastanka primarnega urina. Učinkovit filtrirni tlak. Vpliv različnih dejavnikov na proces filtracije. Število in lastnosti primarnega urina. Glomerularna filtracija pri otrocih.

Filtriranje je fizični proces. Glavni dejavnik, ki določa filtriranje, je razlika v hidrostatskem tlaku na obeh straneh filtra (filtracijski tlak). V ledvicah je enak:

P filtracijska = P v krogli - (P oncotic + P tkanina)

30 mm 70 mm (20 mm 20 mm)

Poleg filtracijskega tlaka, velikosti molekule (molekulske mase), topnosti v maščobah, električnega naboja. Glomerularni filter vsebuje 20-40 kapilarnih zank, obdanih z notranjim lističem kapsule. Kapilarni endotel ima fenestro (luknje). Podociti v Bowmanovi kapsuli imajo velike razlike med procesi. Zato je prepustnost določena s strukturo glavne membrane. Vrzeli med kolagenskimi filamenti te membrane so 3-7,5 nm.

Velikost por na filtrirni površini kapilare in Bowmanove kapsule omogoča, da snovi z molekulsko maso ne več kot 55.000 (inulina) prosto prehajajo skozi renalni filter. Večje molekule težko prodrejo (HB z maso 64.500 se filtrira v 3%, krvni albumin (69.000) - v 1%). Vendar pa po mnenju nekaterih znanstvenikov, skoraj vse albumine se filtrira v ledvicah in nazaj absorbira v tubulih. Očitno je 80.000 absolutna meja prepustnosti skozi pore kapsule in glomerul normalne ledvice.

Sestava glomerularnega filtrata je določena z velikostjo por glomerularne membrane. Hkrati je hitrost filtracije odvisna od učinkovitega filtracijskega tlaka Rusije. Zaradi visoke hidravlične prevodnosti kapilare na začetku kapilare pride do hitrega nastajanja filtrata in hitro narašča tudi osmotski tlak. Ko postane enak hidrostatskemu minus tkivu, efektivni tlak filtracije postane nič in filtriranje se ustavi.

Stopnja filtracije je volumen filtracije na časovno enoto. Pri moških je 125 ml / min, za ženske pa 110 ml / min. Na dan se filtrira približno 180 litrov. To pomeni, da se celotni plazemski volumen (3 l.) Filtrira v ledvicah v 25 minutah, plazma pa se očisti z ledvicami 60-krat na dan. Vsa zunajcelična tekočina (14 litrov) prehaja skozi ledvični filter 12-krat na dan.

Hitrost glomerularne filtracije (GFR) se ohranja pri skoraj konstantni poškodbi zaradi miogenih reakcij gladkih mišic nosilnih in nosilnih posod, kar zagotavlja stalnost učinkovitega filtracijskega tlaka. Zato je konstantna tudi filtracijska funkcija (FF) ali del renalne plazmatoke, ki prehaja v filtrat. Pri ljudeh je enak 0,2 (FF = GFR / PPT). Ponoči je GFR za 25% nižja. Pri čustvenem vzburjenju PPT pade in FF raste zaradi zoženja iztekajočih se plovil. GFR se določi z očistkom inulina.

8. Juxtaglomerularni aparat, njegova vloga. Gosto mesto v distalnih tubulih ledvic, njegova vloga.

Sestava jukstaglomerularnega aparata vključuje naslednje komponente - specializirane epitelioidne celice, ki večinoma obkrožajo aferentno arteriolo, in te celice vsebujejo sekretorne granule z reninskim encimom v notranjosti. Druga komponenta naprave je gosto mesto (maculadensa), ki leži v začetnem delu distalnega dela zavitega tubula. Ta tubula je primerna za ledvično tele. To vključuje tudi črevesne celice med eferentnim in vnesenim arteriolom - celicami perivaskularnega pola glomerulov. To so zunajcelične mezangalne celice.

Ta naprava se odziva na spremembe v sistemskem krvnem tlaku, lokalni glomerularni tlak, na povečanje koncentracije natrijevega klorida v distalnih tubulih. Ta sprememba je zaznana kot gosta točka.

Jukstaglomerularni aparat se odziva na vzbujanje simpatičnega živčnega sistema.

Z vsemi zgoraj navedenimi učinki se začne povečano izločanje renina, ki neposredno vstopi v kri.

Renin - angiotenzinogen (plazemske beljakovine) - angiotenzin 1 - angiotenzin 2 (angiotenzin pretvarja encim, predvsem v pljuča). Angiotenzin 2 je fiziološko aktivna snov, ki deluje v treh smereh:

1. Vpliva na nadledvične žleze, ki stimulirajo aldosteron

2. Na možganih (hipotalamus), kjer stimulira nastajanje ADH in stimulira središče žeje t

3. Neposredno vpliva na zoženje krvnih žil v mišicah

Ko bolezen ledvic zviša krvni tlak. Tlak se poveča z anatomskim zoženjem ledvične arterije. To daje trajno hipertenzijo. Učinek angiotenzina 2 na nadledvične žleze povzroča aldosterona, da povzroči zadrževanje natrija v telesu, saj t v epitelu ledvičnih tubulov poveča delovanje natrijeve kalijeve črpalke. Zagotavlja energetsko funkcijo te črpalke. Aldosteron spodbuja reapsorpcijo natrija. Spodbujala bo odstranitev kalija. Skupaj z natrijem je voda. Zadrževanje vode nastane, ker Sproži se antidiuretski hormon. Če nimamo aldosterona, se začne izguba natrija in zadrževanje kalija. Atrijski natrij - uretični peptid vpliva na izločanje natrija v ledvicah, kar prispeva k širjenju krvnih žil, povečuje se filtracijski proces in razvija diureza in natriureza.

Končni učinek je zmanjšanje volumna plazme, zmanjšanje perifernega žilnega upora, zmanjšanje srednjega arterijskega tlaka in minutnega volumna krvi.

Prostaglandini in kinini vplivajo na izločanje natrija prek ledvic. Prostaglandin E2 poveča izločanje ledvicnega natrija in vode. Bradikinin kot vazodilatator deluje na podoben način. Vzbujanje simpatičnega sistema poveča reapsorpcijo natrija in zmanjša njegovo izločanje z urinom. Ta učinek je povezan z vazokonstrikcijo in zmanjšanjem glomerularne filtracije ter z neposrednim učinkom na absorpcijo natrija v tubulih. Simpatični sistem aktivira renin-angiotenzine - aldosteron.

Ledvice proizvajajo več biološko aktivnih snovi, ki omogočajo, da se štejejo za endokrini organ. Zrnate celice jukstaglomerularnega aparata sproščajo renin v kri, ko se krvni tlak v ledvicah zmanjša, vsebnost natrija v telesu se zmanjša in ko oseba prehaja iz vodoravnega v navpični položaj. Stopnja sproščanja renina iz celic v kri se spreminja in, odvisno od koncentracije Na + in C1, v območju gosto ploskev distalnega tubula, zagotavlja regulacijo elektrolita in ravnotežje glomerularnega kanalikularja. Renin se sintetizira v granularnih celicah jukstaglomerularnega aparata in je proteolitični encim. V plazmi se cepi iz angiotenzinogena, ki se nahaja predvsem v α2-globulinski frakciji, fiziološko neaktivnem peptidu, sestavljenem iz 10 aminokislin, angiotenzinu I. V krvni plazmi se pod vplivom angiotenzin-konvertirnega encima razcepi 2 aminokisline iz angiotenzina I in se spremeni v aktivni vazokonstriktor snov angiotenzin II. Poveča krvni tlak zaradi zoženja krvnih žil, poveča izločanje aldosterona, poveča občutek žeje, uravnava reabsorpcijo natrija v distalnih tubulih in zbiralne epruvete. Vsi ti učinki prispevajo k normalizaciji volumna krvi in krvnega tlaka.

V ledvicah se sintetizira aktivator plazminogena - urokinaza. V sredici ledvic nastajajo prostaglandini. Vključene so zlasti v uravnavanje ledvičnega in splošnega pretoka krvi, povečanje izločanja natrija v urinu, zmanjšanje občutljivosti tubulnih celic na ADH. Ledvične celice se ekstrahirajo iz prohormona krvne plazme, ki nastane v jetrih - vitamina D₃ in ga pretvorimo v fiziološko aktivni hormon - aktivne oblike vitamina D₃. Ta steroid stimulira tvorbo beljakovin, ki vežejo kalcij v črevesju, spodbuja sproščanje kalcija iz kosti, uravnava njegovo reapsorpcijo v ledvičnih tubulih. Ledvice so mesto proizvodnje eritropoetina, ki stimulira eritropoezo v kostnem mozgu. V ledvicah se proizvaja bradikinin, ki je močan vazodilatator.

9. Fiziološka vloga tubul (tubularnega aparata) nefrona. Resorpcija v proksimalnem tubulih (aktivni in pasivni transport). Resorpcija glukoze. Tubularna reapsorpcija pri otrocih.

Začetno fazo uriniranja, ki vodi do filtracije vseh nizko-molekularnih komponent krvne plazme, je treba neizogibno povezati z obstojem sistemov v ledvicah, ki reabsorbirajo vse snovi, ki so pomembne za telo. V normalnih pogojih se dnevno proizvede do 180 litrov filtrata v človeški ledvici in sprosti 1,0-1,5 litra urina, preostali del tekočine se absorbira v tubulih. Vloga celic različnih segmentov nefrona pri reabsorpciji je različna. Poskusi na živalih z mikropipetno ekstrakcijo tekočin z različnih področij nefrona so omogočili določitev značilnosti reabsorpcije različnih snovi v različnih delih ledvičnih tubulov (sl. 12.6). V proksimalnem segmentu nefrona so skoraj v celoti reabsorbirani aminokisline, glukoza, vitamini, proteini, mikroelementi, znatna količina ionov Na +, CI-, HCO3. V naslednjih primerih se absorbirajo predvsem elektroliti in voda nefrona.

Reapsorpcija natrija in klora je najpomembnejši proces glede na količino in porabo energije. V proksimalnem tubulu se zaradi reabsorpcije večine filtriranih snovi in vode zmanjša volumen primarnega urina in približno okoli tekočine, filtrirane v glomerulih, vstopi v začetni del zanke nefrona. Od celotne količine natrija, ki vstopa v nefron med filtracijo, se do 25% absorbira v zanki nefrona, približno 9% v distalnem zavitih tubulih, in manj kot 1% se reabsorbira v zbiralnih epruvetah ali izloči z urinom.

Za reapsorpcijo v distalnem segmentu je značilno dejstvo, da celice prenašajo manj kot v proksimalnem tubulih, število ionov, ampak proti večjemu koncentracijskemu gradientu. Ta segment nefrona in zbiralne cevi ima pomembno vlogo pri uravnavanju volumna izločenega urina in koncentracije osmotsko aktivnih snovi v njem (osmotska koncentracija 1). V končnem urinu se lahko koncentracija natrija zmanjša na 1 mmol / l v primerjavi s 140 mmol / l v plazmi. V distalnih tubulih se kalij ne samo resorbira, ampak tudi izloča, ko je v telesu presežen.

V proksimalnem nefronu pride do reapsorpcije natrija, kalija, klora in drugih snovi skozi visoko prepustno vodno membrano stene cevka. Nasprotno, v debelem naraščajočem delu nephron zanke, distalni zaviti tubuli in zbiralni cevi pride do reabsorpcije ionov in vode skozi steno cevka, ki je težko prepustna za vodo; Prepustnost membrane do vode na določenih območjih nefrona in zbiralne cevi se lahko regulira, količina prepustnosti pa je odvisna od funkcionalnega stanja telesa (neobvezna reapsorpcija). Pod vplivom impulzov, ki vstopajo v eferentne živce in pod vplivom biološko aktivnih snovi, se v proksimalnem nefronu uravnava reapsorpcija natrija in klora. To je še posebej izrazito v primeru povečanja volumna krvi in zunajcelične tekočine, ko zmanjšanje reabsorpcije v proksimalnem tubulih prispeva k povečanemu izločanju ionov in vode ter s tem k obnovi ravnotežja med vodo in soljo. V proksimalnem tubulu je vedno ohranjen isosmos. Stena cevka je prepustna za vodo, količina reabsorbirane vode pa je določena s številom reabsorbirajočih osmotsko aktivnih snovi, za katerimi se voda giblje po osmotskem gradientu. V končnih delih distalnega dela nefrona in zbiralnih epruvet je prepustnost stene cevke za vodo regulirana z vazopresinom.

Neobvezna reapsorpcija vode je odvisna od osmotske prepustnosti stene kanala, velikosti osmotskega gradienta in hitrosti tekočine skozi tubul.

Za karakterizacijo absorpcije različnih snovi v ledvičnih tubulih je bistvena ideja o pragu izločanja. Snovi brez praga se sproščajo pri kateri koli koncentraciji v krvni plazmi (in ustrezno v ultrafiltratu). Take snovi so inulin, manitol. Prag za izločanje skoraj vseh fiziološko pomembnih, dragocenih za telo snovi je drugačen. Tako se sproščanje glukoze v urinu (glikozurija) pojavi, ko njegova koncentracija v glomerularnem filtratu (in v krvni plazmi) preseže 10 mmol / l. Fiziološki pomen tega pojava se bo pokazal pri opisu mehanizma reabsorpcije.

Filtrirana glukoza se skoraj popolnoma reapsorbira s proksimalnimi tubulnimi celicami, običajno pa se majhna količina izloči z urinom čez dan (ne več kot 130 mg). Postopek reabsorpcije glukoze se izvaja proti visokemu koncentracijskemu gradientu in je sekundarno aktiven. V apikalni (luminalni) membrani celice je glukoza vezana na nosilec, ki mora pritrditi tudi Na +, po katerem se kompleks transportira skozi apikalno membrano, to je glukoza in Na + vstopita v citoplazmo. Apikalno membrano odlikuje visoka selektivnost in enostranska prepustnost in ne dovoljuje niti glukoze niti Na + iz celice v lumen tubulov. Te snovi se premaknejo v bazo celice vzdolž koncentracijskega gradienta. Prenos glukoze iz celice v kri skozi bazalno plazemsko membrano ima značaj olajšane difuzije in Na +, kot je navedeno zgoraj, odstranimo s natrijevo črpalko v tej membrani.

10. Reabsorpcija v tankem segmentu zanke Henle (koncentracija urina). Koncept protitočnega rotacijskega sistema.

Tekočina, ki prihaja iz proksimalnega tubula, vstopi v tanek spustni odsek zanke nefrona v ledvično območje, v intersticijsko tkivo, katerega koncentracija osmotsko aktivnih snovi je višja kot v ledvični skorji. To povečanje osmolarne koncentracije v zunanji coni medule je posledica aktivnosti debelega naraščajočega dela zanke nefrona. Njena stena je neprepustna za vodo, celice pa transportirajo Cl -, Na + v intersticijsko tkivo. Stena padajoče zanke je prepustna za vodo. V osmoznem gradientu se iz lumena cevke sesa voda v okoliško intersticijsko tkivo, osmozno aktivne snovi pa ostanejo v lumnu tubulov. Koncentracija osmotsko aktivnih snovi v tekočini, ki prihaja iz naraščajočega dela zanke v začetne dele oddaljenega zavitega tubula, je približno 200 mosmol / kg N₂Oh, to je nižje kot v ultrafiltratu. Vnos C1 - in Na + v intersticijsko tkivo medularne snovi poveča koncentracijo osmotsko aktivnih snovi (osmolarna koncentracija) medcelične tekočine v ledvični coni. Za isto količino se poveča tudi osmolarna koncentracija tekočine v lumnu odseka padajoče zanke. To je posledica dejstva, da voda prehaja skozi prepustno steno spuščene zanke nefrona v intersticijsko tkivo vzdolž osmotskega gradienta, medtem ko osmotsko aktivne snovi ostanejo v lumnu tega kanala.

Dlje od kortikalne snovi do prvotne ledvične papile je tekočina v padajočem kolenu zanke, višja je njegova osmolska koncentracija. Tako je v vsakem sosednjem delu odseka spuščene zanke le rahlo povečanje osmotskega tlaka, vendar se osmolarna koncentracija tekočine v lumenu tubulov in v intersticijskem tkivu postopoma povečuje od 300 do 1.450 mosmol / kg NgO vzdolž medulle ledvic.

Na vrhu medulle ledvice se osmolarna koncentracija tekočine v neronski zanki večkrat poveča, njena prostornina pa se zmanjša. Ko se tekočina premika naprej po vzpenjalnem delu zanke nefrona, še posebej v debelem vzpenjalnem delu zanke, se C1- in Na + reapsorpcija nadaljuje in voda ostane v lumnu tubulov.

V začetku 50. let 20. stoletja je bila utemeljena hipoteza, po kateri je nastajanje osmotsko koncentriranega urina posledica aktivnosti obračanja o-protitočnega množilnega sistema v ledvicah.

Načelo protitočne izmenjave je v naravi široko porazdeljeno in se uporablja v inženirstvu. Mehanizem delovanja takega sistema se obravnava na primeru krvnih žil v udih arktičnih živali. Da bi se izognili velikim izgubam toplote, kri v vzporednih arterijah in venah okončin teče tako, da topla arterijska kri greje ohlajeno vensko kri, ki se premika v srce (sl. 12.8, A). Nizka temperatura arterijske krvi teče v stopalo, kar dramatično zmanjšuje prenos toplote. Takšen sistem deluje samo kot protitočni izmenjevalnik; v ledvicah, ima multiplikacijski učinek, to je povečanje učinka, t

doseženi v vsakem posameznem segmentu sistema. Za boljše razumevanje njegovega dela upoštevamo sistem, ki ga sestavljajo tri vzporedne cevi (sl. 12.8, B). Cevi I in II sta na enem koncu priključena na lok. Stena, skupna za obe cevi, ima sposobnost prenosa ionov, vendar ne prehaja vode. Ko raztopino 300 mosmol / l vlijemo v tak sistem skozi dovod I (sl. 12.8, B, a) in ne teče, potem postane raztopina hipotonična zaradi ionskega transporta v cevki I in hipertoničnega v cevi II. V primeru, ko tekočina teče skozi cevi neprekinjeno, se začne koncentracija osmotsko aktivnih snovi (sl. 12.8, B, b). Razlika v njihovih koncentracijah na vsaki ravni cevi zaradi posameznega učinka ionskega transporta ne presega 200 mmol / l, vendar se posamezni učinki množijo po dolžini cevi in sistem začne delovati kot protitočni množilec. Ker se iz nje ne pridobivajo le ioni, temveč tudi določena količina vode, se koncentracija raztopine, ko se tekočina premika, vse bolj povečuje, ko se približuje zanki. Za razliko od cevi I in II v cevi III je prepustnost vodnih sten regulirana: ko postane stena prepustna, voda začne teči, volumen tekočine v njem se zmanjšuje. Hkrati voda gre v smeri večje osmotske koncentracije v tekočini blizu cevi, soli pa ostanejo v cevi. Posledično se poveča koncentracija ionov v cevi III in količina tekočine, ki jo vsebuje, se zmanjša. Koncentracija snovi v njem bo odvisna od številnih pogojev, vključno z delovanjem protitočnega množilnega sistema cevi I in II. Kot je razvidno iz naslednje predstavitve, je delo ledvičnih tubulov v procesu osmotske koncentracije urina podobno opisanemu modelu.

Odvisno od stanja vodne bilance telesa, ledvice izločajo hipotonično (osmotsko redčenje) ali, nasprotno, osmotsko koncentrirano (osmotsko koncentracijo) urin. V procesu osmotske koncentracije urina v ledvicah sodelujejo vsi oddelki tubulov, žile medule, intersticijsko tkivo, ki deluje kot sistem nagnjeno-protitočnega razmnoževanja. Od 100 ml filtrata, tvorjenega v glomerulih, približno 60-70 ml₃) reabsorbira do konca proksimalnega segmenta. Koncentracija osmotsko aktivnih snovi v tekočini, ki ostane v tubulih, je enaka kot v ultrafiltratu krvne plazme, čeprav se sestava tekočine razlikuje od sestave ultrafiltrata zaradi reabsorpcije številnih snovi z vodo v proksimalnem tubulu (sl. 12.9). Nato cevasta tekočina prehaja iz skorje ledvice v možgano, se giblje po zanki nefrona do vrha medularne snovi (kjer se cevka upogne za 180 °), preide v naraščajoči del zanke in se premakne v smeri od medularne do skorje ledvic.

11. Reabsorpcija v distalnih tubulih ledvic (neobvezno). Hormonski mehanizem uravnavanja reabsorpcije natrija (renin - angiotenzin - aldosteron).

Začetni odseki distalnega zavitega tubula vedno - tako z vodno diurezo kot z anti-diurezo - prejmejo hipotonično tekočino, koncentracija osmotsko aktivnih snovi, v kateri je manj kot 200 mosmol / kg N₂O.

Z zmanjšanjem uriniranja (antidiuretik), ki ga povzroči injiciranje ADH ali izločanje ADH z nevrohipofizo, ko prihaja do pomanjkanja vode v telesu, se poveča prepustnost sten končnih delov distalnega segmenta (povezovalni cevki) in zbiralne cevi za vodo. Iz hipotonične tekočine v vezivnem tubu in zbiralne cevi ledvične skorje se voda reapsorbira vzdolž osmotskega gradienta, osmolarna koncentracija tekočine v tem delu se poveča na 300 mosmol / kg N₂Oh, to pomeni, da postane oosmotična kri v sistemskem obtoku in medcelična tekočina kortikalne snovi ledvic. Koncentracija urina se nadaljuje v zbiralnih epruvetah; potekajo vzporedno s tubulami zank nefrona skozi medullo ledvic. Kot smo že omenili, se v medulli ledvic postopoma povečuje osmolarna koncentracija tekočine in voda se v zbiralnih epruvetah absorbira iz urina; koncentracija osmotsko aktivnih snovi v tekočini lumna cevka je poravnana s koncentracijo v intersticijski tekočini na vrhu medule. V pogojih pomanjkanja vode v telesu se poveča izločanje ADH, kar poveča prepustnost sten končnih delov distalnega segmenta in zbiranje vodnih cevi.

Za razliko od zunanjega območja ledvične celice, kjer je povečanje osmolarne koncentracije v glavnem odvisno od transporta Na + in C1 -, je to povečanje v notranji delti ledvic posledica sodelovanja številnih snovi, med katerimi je najpomembnejša sečnina - prepustna za stene proksimalnega tubula. V proksimalnem tubulu se do 50% filtrirane sečnine reabsorbira, vendar je na začetku distalnega tubula količina sečnine nekoliko višja od količine sečnine, ki je bila prejeta s filtratom. Izkazalo se je, da obstaja sistem intrarenalne cirkulacije sečnine, ki je vključen v osmotsko koncentracijo urina. Z antidiurezo ADH poveča prepustnost zbiralnega cepičastega dela ledvic ne le za vodo, ampak tudi za sečnino. Koncentracija sečnine se poveča v lumenu zbiralnih epruvet zaradi reabsorpcije vode. Ko se prepustnost stene kanala za sečnino poveča, se razprši v medullo ledvic. Urea prodre skozi lumen neposredne posode in tanko zanko nefrona. S sečnino, ki se dviguje proti kortikalni snovi ledvice v neposredni posodi, kontinuirano sodeluje v protitočni presnovi, difundira v padajoči odsek neposredne posode in spuščeni del zank nefrona. Konstanten pretok sečnine, C1- in Na + v notranjo možgansko snov, ki jo reabsorbirajo celice tankega vzpenjajočega dela zank in zbiralnikov nefrona, zadrževanje teh snovi z delovanjem protitočnega sistema neposrednih žil in zank nefrona omogoča povečanje koncentracije osmotsko aktivnih snovi v zunajcelični tekočini v notranji možganski snovi ledvice. Po povečanju osmolarne koncentracije intersticijske tekočine, ki obdaja zbiralno cev, se reabsorpcija vode iz nje poveča in učinkovitost osmoregulatorne funkcije ledvic se poveča. Ti podatki o spremembi prepustnosti cevaste stene za sečnino omogočajo razumevanje, zakaj se očistek sečnine z zmanjšanjem izločanja urina zmanjša.

Neposredne žile medulle ledvic, tako kot tubule zanke nefrona, tvorijo protitočni sistem. Zaradi te razporeditve neposrednih žil je zagotovljena učinkovita prekrvavitev ledvične celice, toda osmotsko aktivne snovi se ne izperejo iz krvi, saj prehod krvi skozi neposredne žile kaže enake spremembe v osmotski koncentraciji kot v tanki, spuščajoči se odseki nefronske zanke. Ko se kri premakne proti vrhu medule, se koncentracija osmotsko aktivnih snovi v njej postopoma poveča in med obratnim premikom krvi v skorjo, soli in druge snovi, ki se širijo skozi žilno steno, preidejo v intersticijsko tkivo. S tem se ohranja koncentracijski gradient osmotsko aktivnih snovi v ledvicah in neposredne žile kot protitočni sistem. Hitrost premikanja krvi v neposrednih žilah določa količino soli in sečnine, ki je odstranjena iz medule in odtok reabsorbirane vode.

V primeru diureze vode se funkcije ledvic razlikujejo od prej opisane slike. Proksimalna reapsorpcija se ne spremeni, enaka količina tekočine vstopi v distalni del nefrona kot pri antidiurezu. Osmolalnost medulle ledvic z diurezo vode je trikrat manjša kot pri največji antidiurezi, osmotska koncentracija tekočine, ki vstopa v distalni del nefrona, pa je enaka - okoli 200 mosmol / kg N₂A. V primeru vodne diureze ostane stena končnih odsekov ledvičnih tubulov prepustna in iz tekočega urina celice še naprej absorbirajo Na +. Posledično se sprosti hipotonični urin, koncentracija osmotsko aktivnih snovi, v kateri se lahko zmanjša na 50 mosmol / kg N₂A. Prepustnost tubulov sečnine je majhna, tako da se sečnina izloča z urinom, ne kopiči se v medulli ledvic.

Tako delovanje neronske zanke, končnih delov distalnega segmenta in zbiralnih cevk zagotavlja sposobnost ledvic, da proizvedejo velike količine razredčenega (hipotoničnega) urina - do 900 ml / h, v primeru pomanjkanja vode pa se izloči le 10–12 ml / h urina. bolj osmotsko koncentrirane kot kri. Sposobnost ledvic, da osmotsko koncentrira urin, se razvije izključno pri nekaterih puščavskih glodavcih, kar jim omogoča, da brez vode dolgo časa.

12. Neobvezna reabsorpcija vode v zbiralnih tubulih. Hormonski mehanizem regulacije reabsorpcije vode (vazopresin). Aquaporins, njihova vloga.

Neobvezna reapsorpcija vode je odvisna od osmotske prepustnosti stene kanala, velikosti osmotskega gradienta in hitrosti tekočine skozi tubul.

Za karakterizacijo absorpcije različnih snovi v ledvičnih tubulih je bistvena ideja o pragu izločanja.

Ena od značilnosti dela ledvic je njihova sposobnost, da spremenijo širok razpon intenzivnosti transporta različnih snovi: vode, elektrolitov in neelektrolitov. To je predpogoj, da ledvica izpolni svoj glavni namen - stabilizacijo glavnih fizikalnih in kemijskih parametrov tekočin notranjega okolja. Širok spekter sprememb v stopnji reabsorpcije vsake od snovi, potrebnih za organizem, filtriran v lumen tubulov, zahteva obstoj ustreznih mehanizmov za regulacijo celičnih funkcij. Delovanje hormonov in mediatorjev, ki vplivajo na transport ionov in vode, je določeno s spremembo funkcij ionskih ali vodnih kanalov, nosilcev, ionskih črpalk. Obstaja več variant biokemičnih mehanizmov, s katerimi hormoni in mediatorji uravnavajo transport snovi s pomočjo nefronske celice. V enem primeru se aktivira genom in sintetizira specifične beljakovine, ki so odgovorne za realizacijo hormonskega učinka, v drugem primeru pride do spremembe v prepustnosti in delovanju črpalke brez neposredne udeležbe genoma.

Primerjava posebnosti delovanja aldosterona in vazopresina omogoča odkrivanje bistva obeh variant regulativnih vplivov. Aldosteron poveča reabsorpcijo Na + v

celic ledvičnih tubulov. Iz zunajcelične tekočine, aldosterona prodre skozi bazalno plazemsko membrano v citoplazmo celice, poveže se z receptorjem in nastali kompleks vstopi v jedro (sl. 12.11). V jedru se stimulira DNA-odvisna sinteza tRNA in aktivira se tvorba beljakovin, ki so potrebne za povečanje transporta Na +. Aldosteron stimulira sintezo komponent natrijeve črpalke (Na +, K + -ATPaze), encimov tricarboksilne kisline (Krebs) in natrijevih kanalov, skozi katere Na + vstopa v celico skozi apikalno membrano iz lumna tubula. V normalnih fizioloških pogojih je eden od dejavnikov, ki omejujejo reapsorpcijo Na +, prepustnost apikalne plazemske membrane Na +. Povečanje števila natrijevih kanalov ali čas njihovega odprtega stanja povečuje vstop Na v celico, povečuje vsebnost Na + v citoplazmi in spodbuja aktivni prenos Na + in celično dihanje.

Povečanje izločanja K + pod vplivom aldosterona je posledica povečanja prepustnosti kalija apikalne membrane in pretoka K iz celice v lumen tubulov. Izboljšanje sinteze Na +, K + -ATPaz pod delovanjem aldosterona zagotavlja povečano dobavo K + v celico iz zunajcelične tekočine in spodbuja izločanje K +.

Druga različica mehanizma celičnega delovanja hormonov je upoštevana na primeru ADH (vazopresina). Deluje z zunajcelično tekočino z V₂-receptor, lokaliziran v bazalni plazemski membrani celic končnih delov distalnega segmenta in zbiralnih cevi. S sodelovanjem G-proteinov se aktivira encim adenilat ciklaz in tvori 3 ', 5'-AMP (cAMP) iz ATP, ki stimulira protein kinazo A in vstavljanje vodnih kanalov (akvaporinov) v apikalno membrano. To vodi do povečanja prepustnosti vode. Nato cAMP uničimo s fosfodiesterazo in pretvorimo v 3'5'-AMP.

13. Refleksi osmoregulacije. Osmoreceptorji, njihova lokalizacija, mehanizem delovanja, vrednost.

Ledvica služi kot izvršilno telo v verigi različnih refleksov, kar zagotavlja stalnost sestave in prostornine notranjih tekočin. Osrednji živčni sistem prejme informacije o stanju notranjega okolja, signali so integrirani in regulacija delovanja ledvic je zagotovljena z udeležbo eferentnih živcev ali endokrinih žlez, katerih hormoni uravnavajo proces tvorbe urina. Delo ledvic, kot tudi drugih organov, je podrejeno ne le brezpogojno-refleksni kontroli, temveč je regulirano tudi s možgansko skorjo, tj. Tvorba urina se lahko spremeni s pogojno-refleksno potjo. Anurija, ki se pojavi z draženjem bolečine, se lahko reproducira pogojno-refleksno. Mehanizem boleče anurije temelji na stimulaciji hipotalamičnih središč, ki stimulirajo izločanje vazopresina z nevrohipofizo. Poleg tega se povečuje aktivnost simpatičnega dela avtonomnega živčnega sistema in izločanje kateholaminov nadledvičnih žlez, kar povzroča močno zmanjšanje uriniranja zaradi zmanjšanja glomerularne filtracije in povečanja tubularne reabsorpcije vode.

Pogojni refleks lahko povzroči ne le zmanjšanje, temveč tudi povečanje diureze. Ponovno vnašanje vode v telo psa v kombinaciji z delovanjem pogojenih dražljajev vodi v nastanek kondicioniranega refleksa, ki ga spremlja povečanje izločanja urina. Mehanizem pogojene refleksne poliurije v tem primeru temelji na dejstvu, da impulzi prihajajo v hipotalamus iz skorje velikih polobel in da se izločanje ADH zmanjša. Impulzi, ki izvirajo iz eferentnih živcev ledvic, uravnavajo hemodinamiko in delovanje jukstaglomerularnega aparata ledvic, neposredno vplivajo na reapsorpcijo in izločanje številnih neelektrolitov in elektrolitov v tubulih. Impulzi, ki prihajajo skozi adrenergična vlakna, spodbujajo transport natrija, v holinergičnih vlaknih pa aktivirajo reabsorpcijo glukoze in izločanje organskih kislin. Mehanizem sprememb v uriniranju s sodelovanjem adrenergičnih živcev je posledica aktivacije adenilat ciklaze in tvorbe cAMP v tubulnih celicah. Kateholamin-občutljiva adenilat ciklaza je prisotna v bazolateralnih membranah celic distalnega zavitega tubula in začetnih delov zbiralnih epruvet. Aferentni živčni ledviki igrajo pomembno vlogo kot informacijska povezava v sistemu ionske regulacije, zagotavljajo izvajanje ledvično-ledvičnih refleksov.

14. Izločalni postopki v ledvicah.

Ledvice so vključene v tvorbo (sintezo) nekaterih snovi, ki jih kasneje tudi umaknejo. Ledvice opravljajo sekretorno funkcijo. Sposobni so izločati organske kisline in baze, K + in H + ione. Vkljucenost ledvic ni le pri mineralih, ampak tudi v presnovi lipidov, beljakovin in ogljikovih hidratov.

Tako ledvice, ki uravnavajo količino osmotskega tlaka v telesu, konstantnost krvne reakcije, opravljajo sintetične, sekrecijske in izločajoče funkcije, aktivno sodelujejo pri ohranjanju stalnosti sestave notranjega telesa (homeostaze).

Cevasti lumen vsebuje natrijev bikarbonat. V celicah ledvičnih tubulov je encim karbonska anhidraza, pod vplivom katerega ogljikova kislina in voda tvorita ogljikovo kislino.

Ogljikova kislina disociira v vodikov ion in anion HCO3-. Ion H + se iz celice izloča v lumen tubulov in izloči natrij iz bikarbonata, ga pretvori v karbonsko kislino in nato v H2O in CO2. V celici HCO3-interakcijo z Na + reabsorbira iz filtrata. CO2, ki se hitro razširi skozi membrane vzdolž koncentracijskega gradienta, vstopi v celico in skupaj s CO2, ki nastane kot posledica celičnega metabolizma, reagira na tvorbo ogljikove kisline.

Izločeni vodikovi ioni v lumnu tubulov so povezani tudi z disubstituiranim fosfatom (Na2HPO4), ki izloči natrij iz njega in ga spreminja v eno substituirano - NaH2PO4.

Kot posledica deaminacije aminokislin v ledvicah nastane amonijak, ki se sprosti v lumen tubulov. Vodikovi ioni so vezani v lumen cevka z amoniakom in tvorijo amonijev ion NH4 +. Tako se razstruplja amoniak.

Izločanje iona H + v zameno za ion Na + povzroči obnovitev bazne rezerve v krvni plazmi in sproščanje odvečnih vodikovih ionov.

Pri intenzivnem mišičnem delu, prehrani, mesu postane urin kisel in ko je zaužit s hrano rastlin, je alkalen.

15. Vrednost ledvic pri ohranjanju kislinsko-bazičnega ravnovesja v telesu, zlasti v otroštvu.

Ledvice sodelujejo pri ohranjanju konstantnosti koncentracije H + v krvi, ki izloča kisle presnovne produkte. Aktivna reakcija urina pri ljudeh in živalih se lahko dramatično razlikuje glede na stanje kislinsko-bazičnega stanja telesa. Koncentracija H + v acidozi in alkalozi se razlikuje skoraj 1000-krat, pri acidozi lahko pH pade na 4,5, pri alkalozi pa lahko doseže 8,0. To prispeva k vpletenosti ledvic pri stabilizaciji pH krvne plazme na ravni 7,36. Mehanizem zakisljevanja urina temelji na izločanju celic H + tubul (sl. 12.10). V apikalni plazmi in citoplazmi celic različnih delov nefrona je encim karboanhidraza (CA), ki katalizira reakcijo hidratacije CO₂: S₂ + H₂O. H₂Z₃ + H + + DDV₃ - _.

Izločanje H + ustvarja pogoje za reapsorpcijo skupaj z bikarbonatom enake količine Na +. Skupaj z natrijevo črpalko in elektrogensko natrijevo črpalko, ki povzročata prenos Na + iz C1, ima reabsorpcija Na + z bikarbonatom pomembno vlogo pri ohranjanju natrijevega ravnovesja. Filtrirano iz bikarbonata krvne plazme se poveže z izločeno celico H + in v lumnu tubulov se spremeni v CO t₂. Nastanek H + je naslednji. Znotraj celice zaradi hidratacije CO₂ H nastane₂Z₃ in disociira v H + in NSO₃ -. V lumen tubulov H + so povezani ne samo z HCO₃ -, vendar s spojinami, kot je dibazični fosfat (Na₂HPO4) in nekateri drugi, kar ima za posledico povečanje izločanja titriranih kislin (TA–) v urinu. To prispeva k sproščanju kislin in obnavljanju bazne rezerve v krvni plazmi. Končno se izločeni H + lahko veže v lumen tubulov z NH3, ki nastane v celici med deaminacijo glutamina in številnimi aminokislinami in razprši skozi membrano v lumen tubulov, v katerem nastane amonijev ion: NH₃ + H + → NH₄ + Ta proces prispeva k varčevanju v telesu Na + in K +, ki se reabsorbirata v tubulih. Tako se celotno izločanje kislin preko ledvic (U_H+ • V) sestavljajo tri komponente - titracijske kisline (U_ta) V), amonij (U_NH₄) V) in bikarbonata: t

U_H+= V = V_TA + V + U_NH₄ V ─ V - _HCO₃. V

Ko se meso nahrani, se oblikuje več kisline in urin postane kisel, in ko se porabi rastlinska hrana, se pH premakne na alkalno stran. Z intenzivnim fizičnim delom iz mišic v krvi vstopi velika količina mlečne in fosforne kisline, ledvice pa povečajo izločanje "kislih" izdelkov z urinom.

Izločanje kislin v ledvicah je v veliki meri odvisno od kislinsko-baznega stanja telesa. Torej, s hipoventilacijo pljuč je zamuda CO.₂ pH krvi se zmanjša - razvije se respiratorna acidoza, hiperventilacija zmanjša stres CO₂ v krvi se pH krvi dvigne - pojavi se stanje respiratorne alkaloze. Vsebnost acetoacetične in β-hidroksimaslene kisline se lahko poveča, če se sladkorna bolezen ne zdravi. V tem primeru se koncentracija bikarbonata v krvi močno zmanjša in razvije se presnovna acidoza. Bruhanje, ki ga spremlja izguba klorovodikove kisline, vodi do povečanja koncentracije bikarbonata v krvi in presnove alkaloze. V primeru neravnovesja H + zaradi primarnih sprememb napetosti CO₂ se spremeni koncentracija NSO₃ - presnovna alkaloza ali acidoza. Skupaj z ledvicami so pljuča vključena v normalizacijo kislinsko-baznega stanja. Pri respiratorni acidozi se poveča izločanje H + in reapsorpcija HCO.₃ -, z respiratorno alkalozo, zmanjšanjem H + sproščanja in HCΟ reapsorpcije₃ -.

Metabolna acidoza se kompenzira s hiperventilacijo pljuč. Konec koncev ledvice stabilizirajo koncentracijo bikarbonata v krvni plazmi na ravni 26-28 mmol / l, pH - na ravni 7,36.

16. urin, njegova sestava, količina. Regulacija izločanja urina. Uriniranje pri otrocih.

Diureza se nanaša na količino urina, ki jo oseba izloči v določenem času. Ta vrednost pri zdravi osebi je zelo različna, odvisno od stanja metabolizma vode. V normalnih vodnih razmerah se izloči 1–1 l urina na dan. Koncentracija osmotsko aktivnih snovi v urinu je odvisna od stanja metabolizma vode in je 50–1450 mosmol / kg N₂A. Po zaužitju znatne količine vode in s funkcijskim testom z vodno obremenitvijo (testna oseba pije vodo v volumnu 20 ml na 1 kg telesne teže), sečilna vrednost doseže 15–20 ml / min. V pogojih visoke temperature okolja zaradi povečanega znojenja se količina urina izloča. Ponoči, med spanjem, je diureza manjša kot čez dan.

Sestava in lastnosti urina. Urin lahko sprosti večino snovi, ki so prisotne v krvni plazmi, kot tudi nekatere spojine, sintetizirane v ledvicah. Z urinom se sproščajo elektroliti, katerih količina je odvisna od vnosa hrane, koncentracija v urinu pa je odvisna od stopnje uriniranja. Dnevno izločanje natrija je 170–260 mmol, kalij - 50–80, klor - 170-260, kalcij - 5, magnezij - 4, sulfat - 25 mmol.

Ledvice služijo kot glavni organ izločanja končnih produktov metabolizma dušika. Pri ljudeh se z razgradnjo beljakovin oblikuje sečnina, ki doseže 90% dušika v urinu; dnevno izločanje doseže 25–35 g. Z urinom se izloči 0,4–1,2 g amonijevega dušika in 0,7 g sečne kisline (pri porabi hrane, bogate s purini, se izločanje poveča na 2-3 g). Kreatin, ki nastane v mišicah iz fosfokreatina, se pretvori v craaginin; Izstopa približno 1,5 g na dan. V majhni količini se v urinu proizvajajo nekateri derivati produktov gnitja beljakovin v črevesju, indol, skatol in fenol, ki so v glavnem nevtralizirani v jetrih, kjer nastajajo spojine z žveplovo kislino, indoksil žveplovo kislino, scatoxylesulfuric acid in druge kisline. Beljakovine v normalnem urinu so odkrite v zelo majhnih količinah (dnevna izločanje ne presega 125 mg). Pri zdravih ljudeh po hudih fizičnih naporih opazimo rahlo proteinurijo in po počitku izginejo.

Glukoza v urinu pri normalnih pogojih ni zaznana. Pri prekomernem vnosu sladkorja, ko koncentracija glukoze v krvni plazmi presega 10 mmol / l, pri hiperglikemiji drugega izvora, se opazi glukozurija - sproščanje glukoze v urinu.

Barva urina je odvisna od velikosti diureze in ravni izločanja pigmentov. Barva se spremeni iz svetlo rumene v oranžno. Pigmenti nastanejo iz bilirubina žolča v črevesju, kjer se bilirubin spremeni v urobilin in urokrom, ki se deloma absorbirajo v črevesju in nato izločajo preko ledvic. Del pigmentov v urinu je oksidiran produkt razgradnje ledvic hemoglobina.

Različne biološko aktivne snovi in produkti njihove transformacije se izločajo v urinu, s čimer lahko do neke mere presodimo delovanje nekaterih endokrinih žlez. Derivati hormonov, ki izvirajo iz skorje nadledvične žleze, estrogeni, ADH, vitamini (askorbinska kislina, tiamin), encimi (amilaza, lipaza, transaminaza itd.) Najdemo v urinu. Ko patologija v urinu so odkrili snovi, je običajno ne zazna, aceton, žolčne kisline, hemoglobin, itd.

EKSTRAKTNA TELESA

Sistem in funkcije človeških organov

Sistem organov izločkov

Sečni sistem

Funkcije urinarnega sistema

Preventivni ukrepi

Fiziologija sistema izločanja

Fiziološka izbira

Človeški izločilni organi

Splošne značilnosti sistema dodeljevanja. T

Funkcije izločilnega sistema

Sodelovanje organov za izločanje pri ohranjanju ravnotežja med vodo in soljo

Ureditev vodne bilance. Avtoregulacija

Izločevalna funkcija različnih organov in sistemov

Funkcija izločanja pljuč

Izločevalna funkcija kože

Izločalna ledvična funkcija

Glomerularna filtracija

Tubularna reapsorpcija

Izbira. Fiziologija urinarnega sistema

Izbirni organi in njihove funkcije

Organi za praznjenje

Še Ena Objava O Nefritis

Metastaze raka ledvic

Fosfor v urinu

Cistitis otrok pri dekletih

Kako kuhati sok brusnice s hladno

Kaj je Hofitol, predpisan za novorojenčke in otroke: indikacije za uporabo

Prehrana pri dializi ledvic

Kaj lahko ozdravi ženski uretritis?

Normalen volumen mehurja pri različnih starostih

Urinska inkontinenca pri starejših ženskah: vzroki in najučinkovitejše zdravljenje

Zakaj se po ovulaciji pojavi cistitis?

Cistitis zdravljenje z užitno soda

Pogosto se razjezi pri temperaturi

Poškodovan nazaj po spanju

Palin tablete - uradna navodila za uporabo