Физиология почки

Физиология почки
Шевченко П.В.
Важнейшие функции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Контроль осмотического давления плазмы крови
Регуляция концентрации ионов (Na
(Na+, Mg2+, K+, Ca2+,
CL-, HCO3 - , сульфаты, фосфаты)
Регуляция КОС
Регуляция объема внесосудистой жидкости
Регуляция кровяного давления (Na
(Na+, ренин)
Элиминация продуктов обмена веществ
Элиминация токсических продуктов
Синтез некоторых гормонов, включая эритропоэтин
и 1,251,25-дигидрокси витамин D3
Синтез дериватов арахидоновой кк-ты и
калликреина
Деградация некоторых полипептидных гормонов,
включая инсулин, глюкагон и паратгормон
Синтез аммиака, который играет роль в КОС
Функциональная анатомия
Строение нефрона
Сосуды почки
Юкстагломерулярный аппарат
l
l
l
Macula densa
(плотное пятно
пятно)):
мониторируют состав
жидкости в просвете
канальца
Экстрагломерулярн
ые мезангиальные
клетки:: передают
клетки
информацию
гранулярным клеткам
Гранулярные
клетки:: синтезируют
клетки
и высвобождают
ренин
Почечная фильтрация
PBC = 10 mm Hg
PGC = 45 mm Hg
ПBC = 0 mm Hg
ПGC = 27 mm Hg
Δ PUF = PGC - ПGC – PBC = 45 – 27 – 10 = 8 mm Hg
Фильтрационная фракция (ФФ)
ФФ – это фракция отфильтрованного вещества,
поступающего в почку (для свободно фильтрующейся
субстанции)
FF = GFR = (120 мл/мин)
RPF (renal plasma flow) = (600 мл/
мл/мин)
В норме подвергается фильтрации 20%
поступающего в почку свободно
фильтрующегося вещества
Факторы, влияющие на ФФ
Главный фактор –renal plasma flow (объемная
скорость почечного кровотока)
кровотока)
Констрикция
афферентной
артериолы
Констрикция
эфферентной
артериолы
Фильтрационное
давление в капилляре
клубочка
↓
↑
Скорость гломерулярной
фильтрации
↓
↑
Объемная скорость
почечного кровотока
↓
↓
Фильтрационная
фракция (ФФ
ФФ))
↑
Фильтрационная нагрузка
Скорость, с которой вещество
фильтруется в капсулу Боумена.
Фильтрационная нагрузка = СГФ x PX,
Где
PX – концентрация вв-ва в плазме
Например: СГФ = 120 мл
мл//мин
Концентрация глюкозы в плазме 100 мг/
мг/дл
ФН = 120 мг
мг//мин
Glomerular filtration rate (GFR)
Фильтрация инулина = PIN х GFR
Экскреция инулина = UIN x V
PIN х GFR = UIN x V
GFR = UIN x V
PIN
Норма GFR (коррекция на 1,73 м2 площади повпов-ти тела
тела)):
взрослая женщина 110 ± 15 мл/
мл/мин
взрослый мужчина 125 ± 15 мл/
мл/мин
новорожденный ребенок 20 ± 15 мл/
мл/мин
у ребенка 11-го года клиренс инсулина достигает цифр
взрослого человека
Клиренс креатинина
Креатинин – дериват мышечного креатинфосфата
Недостатки определения клиренса креатинина с
целью оценки GFR
GFR::
- секретируется почечными канальцами (↑
(↑GFR на 20%)
- определяется в плазме методом калориметрии
(ложноположительные результаты за счет других
компонентов, напр. глюкозы). ↑концентрации
креатинина в среднем на 20%. СледСлед-но ↓GFR на 20%
- при снижении GFR у взрослого до 20 мл/мин и менее
показатель клиренса креатинина будет завышать GFR
на 50% за счет секреции в связи с высокой
концентрацией креатинина в плазме крови
Канальцевая реабсорбция
l
Системы транспортного максимума
-переносчики насыщаемы
-высокий аффинитет переносчика и субстрата
-низкая степень обратной диффузии в просвет
почечного канальца
Вся фильтрационная нагрузка подвергается
реабсорбции до тех пор, пока транспортные системы
не станут насыщенными
Примеры: глюкоза, аминокислоты, пептиды, кетоны и
др.
Фильтрация, реабсорбция и экскреция
глюкозы
Системы градиентградиент-время
-
переносчики никогда не насыщаются
низкий аффинитет переносчиков к субстрату
высокая степень обратной диффузии в
просвет почечного канальца
Пример: натрий
Почечный кровоток
l
Ауторегуляция почечного кровотока
(диапазон функционирования 80 – 180 мм Hg
Hg))
Миогенный механизм. ↑давления в
афферентной артериоле действует на
рецепторы растяжения в сосудистой стенке,
открывая потенциалзависимые Са2+-каналы в
гладкомышечных клетках сосудов → ↑ Са2+входа →↑сосудистый тонус → ↓диаметр
сосуда и давление в афферентной
артериоле.
Ауторегуляция почечного кровотока
Тубуло-гломерулярный механизм обратной
Тубулосвязи
↑GFR вследствие ↑давления → ↑доставки
фильтрата к macula densa.
densa.
Это вызывает констрикцию афферентной
артериолы.
l
Субстанции, вызывающие спазм
почечных артерий (соответственно ↓
ренального кровотока):
адреналин, норадреналин, ангиотензин II,
II, эндотелин,
тромбоксан А2, аденозин, вазопрессин.
l
Субстанции, вызывающие дилатацию
почечных артерий (соответственно ↑
ренального кровотока):
предсердный натрийуретический пептид, гистамин,
кинины, NO,
NO, простагландины Е2 и I2 (синтезируются
самими почками), допамин.
Гломерулярный фильтрационный барьер
Транспорт в различных участках
почечного канальца
Проксимальный каналец
Реабсорбируется: - вся фильтрующаяся
глюкоза и АК
АК--ты
- большая часть Na+, Mg2+, K+, Ca2+, CL-, HCO3 , воды (70%),
- большая часть секретирующихся
органических ионов и катионов
Ведущей
движущей силой
реабсорбции
электролитов и
воды в
проксимальном
канальце
является
реабсорбция
натрия
Петля Генле (толстое восходящее колено)
Реабсорбция в Петле
Генле:
- 20% фильтрующегося
Na+
-25% фильтрующегося К+
- 30% фильтрующегося
Са2+
- 65% фильтрующегося
Mg2+
- 10% фильтрующейся
воды (восходящее
колено непроницаемо
для воды)
Дистальная часть нефрона
Реабсорбция:
- 9 % фильтрующегося
Na+
- 19%
фильтрующейся
воды
Движение ионов
обеспечивает Na+/Cl-котранспортер
Корковая часть собирательной трубочки
Большая часть
экскретируемого К+
выводится путем
секреции в этой части
нефрона. Ключевым
фактором в этом
является активность
Na+/K+-AТФ
ТФ--азы
азы..
Повышенное
содержание Na+в
просвете собир.
трубочки (эффект
петлевых диуретиков)
повышает секрецию K+.
Аргинин-вазопрессин обеспечивает выведение
Аргининосмотически концентрированной мочи
Противоточно--множительный механизм
Противоточно
l
l
Петля Генле противоточный
множитель
Vasa recta –
противоточный
обменник