Меню Рубрики

Как осуществляются основные процессы мочеиспускания?

Основные процессы образования мочи чрезвычайно важны для поддержания баланса организма.

Трубчатая секреция.

Процесс канальцевой секреции является одним из основных процессов мочеиспускания. Перемещение веществ из крови или веществ, образующихся в клеточных трубчатых эпителиальных клетках, в трубчатую жидкость известно как канальцевая секреция.

Органические кислоты могут быть эндогенного или экзогенного происхождения. К эндогенной кислотной природе относятся мочевая кислота, урат, оксалаты, жирные кислоты, соли желчных кислот, простагландины и другие. К экзогенным кислотам относятся многие лекарственные средства (пенициллин, сульфонамиды, аспирин, диуретики и др.). Парааминогипуровая кислота также проходит через канальцевую секрецию. Она действует внутривенно и через клиренс, и может быть определена через почечный кровоток.

Секретируемые органические основания также имеют эндогенное или экзогенное происхождение. Эндогенное происхождение имеют адреналин, дофамин, гистамин, ацетилхолин. Некоторые лекарства, такие как атропин, морфин и хинин, являются экзогенными.

Секреторные процессы характеризуются транспортным максимумом. Это означает, что секреция имеет уровень насыщения. Через канальцевую секрецию кровь очищается от эндогенных веществ, таких как мочевая кислота, желчные кислоты, аммиак и другие экзогенные вещества. Из-за их постоянного очищения из организма, многие лекарства принимаются с регулярными интервалами. Таким образом, целью является поддержание постоянной концентрации лекарственного средства в плазме. Трубчатая секреция катионов водорода важна для поддержания щелочно-кислотного баланса организма.

Процессы, происходящие в трубчатой системе нефронов, называются процессами трубчатого транспорта. Когда реабсорбция и секреция нефрона происходят через эпителиальные клетки, транспорт называется трансцеллюлярным, а через межклеточные пространства — параклеточным. При трансклеточном транспорте вещества проходят последовательно через две клеточные мембраны. Один просвет апикальный, а другой базолатеральный.

Есть активный и пассивный транспорт. Активный транспорт чаще всего связан с натрий / калиевой аденозинтрифосфатазой на базолатеральной мембране трубчатых эпителиальных клеток. Это ионный насос, который создает асимметричное распределение ионов натрия и калия внутри и снаружи клетки. Таким образом, их градиенты концентрации поддерживаются. Низкая концентрация ионов натрия в трубчатых клетках позволяет ионам натрия из трубчатой жидкости проникать в эпителиальные клетки. Другие вещества могут проходить вместе с ними, и их перенос называется вторичным активным переносом.

Пассивный транспорт осуществляется простой диффузией или облегченной диффузией. Диффузия — это процесс, который происходит в присутствии концентрационного, электрохимического или осмотического градиента с обеих сторон мембраны трубчатых клеток. Когда молекулы воды диффундируют, этот процесс называется осмосом. Мочевина пассивно транспортируется вдоль градиента концентрации, а секреция ионов калия в дистальных отделах нефрона осуществляется электрохимическим градиентом. Облегченная диффузия осуществляется с мембранными носителями. Они могут нести одно вещество (транспорт называется унипортом), два или более вещества в одном направлении (симпорт) или вещества в разных направлениях (антипорт). Большинство отфильтрованных ионов натрия реабсорбируются через клетки активным транспортом.

Вода проходит через трубчатые клетки через специальные водные каналы, называемые аквапоринами, и через соединения между клетками. Как только вода и растворенные вещества проходят через базолатеральную мембрану, они попадают в почечный интерстиций. Оттуда они реабсорбируются в перитубулярных капиллярах путем осмоса.

Основная моча, которая образуется в почках, составляет около 180 литров в сутки. Почки выделяют в среднем 1,5 литра конечной мочи. Около 99% клубочкового фильтрата реабсорбируется и вновь поступает в сосудистую систему. Только 1% выводится с мочой.

Транспортные процессы в проксимальных канальцах.

Последние обладают высоким сродством к активному и пассивному всасыванию. В них реабсорбируется 70% объема клубочкового фильтрата. Проницаемость межклеточных связей очень высокая. По этой причине не существует постоянных осмотических различий между трубчатой жидкостью и интерстициальным пространством. Эти особенности проксимальных канальцев делают реабсорбцию в них изоосмотической. Таким образом, в начале петли Генле трубчатая жидкость имеет осмотическое давление, равное давлению плазмы. Когда в клубочковом фильтрате присутствуют осмотически активные вещества, которые невозможно реабсорбировать, реабсорбция воды уменьшается, а количество выделяемой мочи увеличивается — осмотический диурез.

Реабсорбция ионов и воды. Около 75% отфильтрованного натрия реабсорбируется через клетки активным энергоемким транспортом. Поглощение большинства веществ в проксимальных канальцах тесно связано с поглощением натрия. При попадании натрия в эпителиальные клетки проксимальных канальцев глюкоза, аминокислоты, фосфаты, сульфаты, лактат, цитрат также проникают через симпорт, или секретируются антипортовые водородные катионы. Параклеточный транспорт натрия происходит в дистальной части проксимального канальца. Это связано с тем, что в конце проксимального канальца концентрация анионов хлора довольно высока, и они реабсорбируются через плотные связи. Это создает градиент для пассивной реабсорбции натрия. Вода движется осмосом, забирая с собой растворенные вещества.

Поглощение аминокислот и пептидов. Отфильтрованные аминокислоты полностью реабсорбируются в проксимальных канальцах посредством вторичного активного транспорта. Некоторые из отфильтрованных пептидов расщепляются от пептидаз до олигопептидов и аминокислот. Они реабсорбируются вместе с отфильтрованными аминокислотами. Некоторые из пептидов реабсорбируются эндоцитозом.

Поглощение глюкозы. Глюкоза свободно фильтруется и полностью реабсорбируется в проксимальных канальцах путем вторичного активного транспорта вместе с натрием. Транспортер глюкозы расположен на мембране волосков на просветной поверхности трубчатых клеток. Когда все носители находятся в максимальной нагрузке, реабсорбированное количество глюкозы является постоянным значением и называется транспортным максимумом. Когда концентрация глюкозы в плазме превышает 16 ммоль / л, переносчик глюкозы насыщается и в конечной моче остается глюкоза (глюкозурия). Эта величина называется порогом глюкозы. Над ним количество выделяемой глюкозы увеличивается пропорционально отфильтрованному. Порог глюкозы не является фиксированным значением и зависит от уровня клубочковой фильтрации.

Максимум транспорта существует для большинства веществ, которые активно реабсорбируются или секретируются. Исключением является реабсорбция натрия, для которой существует транспортный максимум.

Транспортные процессы в петле Генле.
Проницаемость здесь для воды высока, а проницаемость для ионов низкая. Восходящая часть делится на тонкую и толстую. Тонкая находится во внутреннем мозговом веществе, а толстая — во внешнем. Только в толстой части восходящей части петли Генле происходит активный транспорт. Реабсорбция ионов здесь не связана с реабсорбцией воды. Это создает гипоосмоляльность в трубчатой жидкости. Жидкость, которая входит в петлю Генле, является изоосмотической, но к тому времени, когда она достигает дистальных канальцев, она становится гипоосмотической.

Поэтому стежок Генле называют прореживающим сегментом. Около 20% отфильтрованных ионов натрия, калия и хлора реабсорбируются в восходящей части, а вода реабсорбируется в нисходящей части. Транспортные процессы в дистальной части нефрона. Дистальная часть нефрона состоит из дистальных изогнутых канальцев, соединяющих канальцы и собирающих канальцы. В нем реабсорбируются гораздо меньшие количества солей и воды, но тем не менее транспортные процессы в этой части нефрона определяют, сколько из них будет выводиться с мочой. Кроме того, транспортные процессы здесь подвергаются гормональному контролю с помощью альдостерона, предсердного натрийуретического пептида, АДГ, паратиреоидного гормона. В дистальной части нефрона параклеточный транспорт невозможен из-за наличия непроницаемых плотных соединений. Существует также осмотическая разница между трубчатой и интерстициальной жидкостью. Ионы натрия и хлора реабсорбируются в дистальных канальцах, и в основном выделяется калий. Ионы натрия и хлора проходят через просветную мембрану по симпортальному механизму, а через базолатеральную мембрану ионы натрия проходят через насос Na + / K + .

Таким образом, трубчатая жидкость становится электроотрицательной для клеточной жидкости, и это создает условия для секреции калия. Собирающие канальцы состоят из трех частей: корковой, экстрамедуллярной и интрамедуллярной. В корковой части собирательных канальцев имеются интеркалярные клетки, а в медуллярной части их число увеличивается. Плотные соединения непроницаемы, что делает невозможным параклеточный транспорт. В собирающей части нефрона концентрируется моча, потому что существует значительная осмотическая разница между трубчатой и интерстициальной жидкостью. Функция сбора канальцев подлежит гормональной регуляции. Водопроницаемость в этой части нефрона очень низкая, но увеличивается в присутствии АДГ. Реабсорбция воды составляет около 15% отфильтрованного количества. Калиевая секреция увеличивается при алкалозе и при ацидозе уменьшается. Альдостерон стимулирует секрецию этого иона. Трубчатые эпителиальные клетки в собирающих протоках богаты карбоангидразой и участвуют в почечной регуляции щелочно-кислотного баланса.