Вступ

Нирки виконують виборчу очисну функцію шляхом виведення води, електролітів і метаболітів. Їх функція виділення виражається в екскреції головним чином

1. Продуктів білкового обміну, які високо токсичні для організму (сечовина, аміак, креатин, креатинін, сечова кислота і т. П.), Підтримуючи тим самим нормоазотемію-

2. Продуктів обміну жирів, вуглеводів, іонів, забезпечуючи тим самим сталість кислотно-лужної рівноваги крові - ізогідрію-

3. Грають важливу роль в підтримці сталості осмотичного тиску - ізоосміі-

4. Беруть участь в регуляції водно-електролітного балансу, сталості об`єму рідини і іонного складу в організмі - ізоволемії, Ізоосмолярна і ізоіоніі-

5. Беруть участь в регуляції судинного тонусу і артеріального тиску-

6. Регулюють еритропоез, виробляючи ерітропоетіни-

7. Беруть участь в згортанні крові, в тому числі в процесах фібринолізу.

За сучасними уявленнями, утворення сечі є результатом трьох процесів: фільтрації, реабсорбції і секреції. Всі три процеси відбуваються в нефроне - структурно-функціональну одиницю нирки. У нормі в обох нирках масою 300 г (трохи менше 0,5% маси тіла), є близько 2,5 млн. Нефронів, які в залежності від глибини залягання в ниркової тканини поділяються на поверхневі (10-15%), коркові (70 %) і юкстамедуллярние (15%). Одночасно функціонують не всі нефрони, в зв`язку з чим в нефрології з`явилося відносно нове поняття - маса діючих нефронів (МДН). У фізіологічних умовах функціонує не менше 5-10% від загального їх числа.

Кожен нефрон представлений стандартними структурами - клубочком, канальцами, петлею Генле, колективними трубочками. Нефрон починається нирковим клубочком, або мальпігієві тільцем (200 мкм в діаметрі), що мають судинно-епітеліальну структуру (40-50 капілярних петель), оточену мережею позаклітинного матриксу та клітинами, що знаходяться в центральній зоні гломерул - «мезангії». Шар вісцеральних епітеліальних клітин примикає до зовнішньої поверхні капілярів, шар парієтальних епітеліальних клітин утворює мішкоподібну структуру - капсулу клубочка (капсула Шумлянського-Боумена), навколишнє мережу капілярних петель. Порожнина капсули, куди фільтрується з крові первинна сеча, відкривається в проксимальний звивистий каналець.

Перший етап. Освіта сечі визначається обсягом ниркового кровотоку, який у дорослої людини близький до 1200 мл / хв на 1,73 м2, що становить 20-25% всієї маси крові, що викидається в аорту лівим шлуночком. Перший етап утворення сечі забезпечується клубочкової фільтрацією і дифузією, здійснюваних в капсулу Шумлянського-Боумена мальпигиева тільця. Загальна площа ниркового фільтра наближається до двох квадратних метрах, а швидкість клубочкової фільтрації (СКФ) у віці 20-30 років досягає 100-140 з коливаннями від 90 до 175 мл / хв. СКФ визначається за показником «кліренсу» (C), або коефіцієнта очищення вводиться в кров інуліну і розраховується за формулою:

Мін Ч Vмочі

Cин = ------,

пін

де Пін - концентрація інсуліну в плазмі крові-Мін - концентрація інсуліну в кінцевій сечо Vмочі - обсяг кінцевої сечі, де визначалася концентрація інуліну.

В результаті фільтрації утворюється первинна, або провизорная, сеча (ультрафільтрату плазми), хімічний склад якої ідентичний плазмі крові, за винятком високомолекулярних білків. СКФ лімітується трьома факторами:



1. Ефективним фільтраційним давленіем-

2. Структурно-функціональними властивостями мембрани клубочков-

3. Площею фільтрує мембрани.

1. Величина ефективного фільтраційного тиску (ЕФД 10-18 мм рт.ст.) визначається різницею гідростатичного тиску (ГД 45-52 мм рт.ст.) в капілярах мальпігієвого клубочка, з одного боку, і онкотичного тиску (ОД 18-25 мм рт.ст.) крові і внутрипочечного тиску (ВД 8-15 мм рт.ст.), з іншого:

ЕФД = ГД - (ОД + ВД),

тобто становить приблизно 10-22 мм рт.ст. .: 50 - (22 + 10) = 18.

Ефективне фільтраційний тиск підтримується завдяки тому, що діаметр приносить артеріоли на третину більше виносить. Тому підвищення тонусу a.efferens призводить до збільшення ефективного тиску фільтрації і СКФ. Навпаки, вазоконстрикция приносить артеріоли знижує клубочковий кровотік і, відповідно, СКФ. Подібне стає можливим завдяки наявності в гладких міоцитах ниркових артеріол адренорецепторів:? -адренорецептори є і в a.afferens, і a.efferens,? -адренорецептори - тільки в a.afferens

2. Особливості структурно-функціональних властивостей фільтруючого мембрани. Капсула ниркового клубочка є сферою, що складається з базальної мембрани і зовнішнього (париетального) листка сплощених епітеліальних клітин. Базальна мембрана капсули багатошарова і побудована з окремих шарів, розділених світлими проміжками. Багатошаровість базальної мембрани обумовлена наявністю колагену IV типу. При переході на судинний пучок базальнамембрана капсули трансформується в гломерулярну базальнумембрану (ГБМ), а при переході в сечову частина - в базальнумембрану проксимального канальця.

Внутрішній листок капсули сформований вісцеральними епітеліальними клітинами подоцітамі - високоспеціалізованих отростчатой клітинами, які обплітають все капілярні петлі і дають вторинні короткі відростки - «ніжки», занурені в ГБМ. Ніжки всіх подоцітов тісно переплетені між собою, утворюючи фільтраційні щілини, які замикаються структурами позаклітинного матриксу - щілинними діафрагмами (до 10 нм в діаметрі). Щілинні діафрагми і люмінальной поверхню подоцітов покриті товстим поверхневим шаром сіалопротеін (подокаліксіном, подоентіном і ін.), Що створює високий негативний заряд на подоціти. Крім того, подоціти синтезують компоненти ГБМ.

Гломерулярна базальнамембрана. ГБМ є основним скелетом для гломерулярного пучка. Вона являє собою безперервну пластину завтовшки 350 ± 50 нм, в якій електронно-мікроскопічно виділяють три шари: товстий середній шар, lamina densa, з найбільшою електронної щільністю і зовнішній і внутрішній шари з розрідженим матриксом (lamina rara externa і interna). Головними компонентами ГБМ є колаген IV типу, гепарансульфат-протеогликан (ГЗСС), ламінін і фибронектин.

ГБМ є унікальним утворенням, що володіє широким спектром изоформ ламініну і колагену IV типу. Шість різних типів гена для колагену IV типу кодують, відповідно, ланцюги від? 1 до № 6. Ланцюги? 3 (IV) і? 4 (lV) локалізовані в lamina densa, а класичні ланцюга? 1 (IV) і? 2 (IV) - в субендотеліальному просторі. Ланцюги? 3 (IV),? 4 (lV) і? 5 (IV) формують мережу, відмінну від такої з ланцюгів? 1 (IV) і? 2 (IV). Функціональне значення цих відмінностей стає зрозумілим при аналізі гломерулярних захворювань: синдром Гудпасчера обумовлений дією антитіл, мішенню для яких є ланцюг? 3 (IV) - синдром Альпорта пов`язаний з мутаціями в гені, що кодує ланцюг? 5 (IV). Спиралеподібні ланцюга колагену IV типу, взаємодіючи між собою, утворюють гнучку нефібріллярную полигональную структуру, яка створює механічний каркас для прикріплення інших компонентів позаклітинного матриксу.

Ендотеліальні клітини капілярів ниркового клубочка структурно складаються з центральної частини, що містить ядро, і периферичної, представленої тонким фенестрірованного листком. На відміну від фенестрированного ендотелію інших локалізацій пори гломерулярного ендотелію (діаметр 50-100 нм) не мають діафрагми, тобто вони постійно відкриті. Люмінальной поверхню ендотеліальних клітин, як і подоцитів, покрита декількома Поліаніонна гликопротеинами, що забезпечують негативний заряд.

Таким чином, капілярна стінка ниркового клубочка, що складається з (1) ендотеліоцитів з порами, (2) ГБМ і (3) шару епітеліальних вісцеральних клітин - подоцитів з відростками між ніжками, що формують фільтраційні щілини і щілинні діафрагми (до 4 нм), являє собою фільтраційний бар`єр. Бар`єрна функція капілярної стінки для макромолекул визначається розміром, формою і зарядом останніх. Фільтраційний бар`єр легко проникний для води і дрібних молекул. Поліаніонні молекули (білки плазми) відштовхуються електронегатівним щитом гломерулярного фільтра, представленого гликопротеинами подоцитів і ендотелію, ГСПГ і негативно зарядженими білками ГБМ (Іоноселективні функція). Зменшення або втрата негативного заряду Гломерулярний фільтром веде до протеїнурії. Размероселектівная функція фільтраційного бар`єру забезпечується щільністю мережі ГБМ і щілинний діафрагмою. Незаряджені макромолекули з ефективним радіусом близько 1,8 нм вільно проходять через фільтр. Великі макромолекули, наприклад альбумін плазми (ефективний радіус 3,6 нм), можуть долати фільтр за рахунок зміни просторової конфігурації.

Крім ендотелію і подоцитів, ГБМ контактує з мезангіального клітинами, які разом з матриксом формують мезангий. Мезангіальні клітини мають отростчатой структуру, в якій є скоротливі елементи (актин і міозин). Відростки прикріплюються до ГБМ і таким чином контактують з ендотелієм. Мезангіальні клітини також тісно контактують і між собою, і з іншими клітинами внеклубочкового мезангия. На плазмолемме вони мають, крім звичайних, рецептори для ангіотензину II, вазопресину і передсердного натрійуретичного білка, здатні виробляти різні вазоактивні агенти, включаючи простаноїди. Вазоактивні агенти стимулюють скоротливу активність мезангіальних клітин, завдяки чому зменшується площа поверхні капілярних петель і знижується обсяг фільтрації. Мезангий забезпечує рівномірний розподіл гідравлічного тиску на капілярну стінку і успішне функціонування фільтраційного бар`єру.

Крім скорочувальної функції, мезангіальної клітини здатні до фагоцитозу корпускулярних частинок, включаючи колоїди, макромолекули і імунні комплекси, до синтезу компонентів мезангиального матриксу (розташованого між капілярними петлями). Зазначені клітини є однією з головних мішеней при багатьох гломерулярних захворюваннях імунної та неімунного природи. У відповідь на пошкодження вони можуть синтезувати численні медіатори, включаючи цитокіни і ростові фактори, що визначають подальші проліферативні і репаративні процеси в нирковому клубочку.

3. Площа фільтрує мембрани. У нормі вона становить величину 1,5-2 м2. З урахуванням всіх перерахованих вище факторів СКФ досягає 100-140 мл / хв, або близько 180-200 л первинної сечі в добу.

Компенсаторні можливості нирок надзвичайно високі. Загибель 50% нефронів, тобто зменшення МДН і поверхні фільтрації приблизно в два рази, не супроводжується клінічними проявами ниркової недостатності. Ознаки ретенционной азотемии з`являються при збережених 30%, симптоми уремії - 10% функціонуючих нефронів.

Другий етап утворення сечі пов`язаний з канальцевої реабсорбцией. Порожнина капсули ниркового клубочка відкривається в проксимальний каналець. Останній має гетерогенне будова. Виділяють 3 або 4 цитологічних відмінних відділів канальців, кожен з яких має свій типом клітин. Будова епітелію залежить від виду реабсорбції. Реабсорбція сечі - це зворотне всмоктування води і багатьох розчинених в ній речовин в кров. Виділяють обов`язкову, або облигатную, і факультативну, тобто регульовану реабсорбцію. У проксимальних відділах нефрона повністю піддаються зворотному всмоктуванню життєво-необхідні речовини - білки, амінокислоти, вуглеводи, жири, іони натрію, кальцію, хлору, вітаміни та інші корисні субстрати. Реабсорбція води і електролітів відбувається на всьому протязі канальцевого апарату. В петлі клубочка і дистальному канальці, крім реабсорбції, відбувається концентрація сечі. Обидва процеси йдуть і в збиральної трубці.

Третій етап освіти кінцевої сечі включає в себе секрецію. Вона пов`язана з активним транспортом, тобто вимагає для свого здійснення витрат енергії. Секреція грає важливу роль в тих випадках, коли з кінцевої сечею повинні бути виведені ендогенно утворюються продукти метаболізму і екзогенні речовини (сечова і парааминогиппуровая кислоти, іони калію, водню, антибіотики і т.п.), не піддані реабсорбції.

Гістоархітектонікі нефронів і судин в кірковій і мозковій речовині нирок підтримується за допомогою строми (интерстиция), що містить клітини і компоненти пухкої сполучної тканини. Функції інтерстиціальних клітин, частина яких нагадує звичайні фібробласти, вивчені погано. Припускають, що вони надають регуляторний вплив на кровообіг і процеси, що відбуваються в проксимальних і дистальних звивистих канальців.

Регуляція всіх функцій нефрона здійснюється за допомогою юкстагломерулярного (околоклубочковий) комплексу. У ньому виділяють три компоненти: щільне пляма, Юкстагломерулярні і юкставаскулярние клітини. Щільне пляма (macula densa) в кожному нефроне сформовано групою призматичних епітеліальних клітин дистального звивистих канальців в зоні його перегину між приносить і виносить артериолами. Ця група у вигляді сектора займає ту ділянку стінки канальця, в якому відсутня базальна мембрана. Юкстагломерулярні клітини - це видозмінені гладком`язові елементи середньої оболонки приносить артеріоли. На цій посудині вони формують якесь випинання, яке контактує з щільним плямою, і володіють численними секреторними гранулами, що містять ренін. Юкставаскулярние клітини теж утворюють скупчення (полюсну подушку), розташоване між артериолами в зоні їх проходження через капсулу ниркового клубочка. Вважають, що ці клітини, що мають різну форму і бліді ядра, теж здатні брати участь в синтезі реніну, однак гранул в їх цитоплазмі немає.

Підвищення артеріального тиску в приносять артеріолах впливає на барорецептори (ренінсекретірующіе клітини) і призводить до зниження секреції реніну і поверненню величини тиску до фізіологічних величин. Навпаки, при зниженні артеріального тиску розтягнення стінок артеріол зменшується, і це викликає посилення секреції реніну юкстагломерулярного клітинами до того моменту, коли тиск повернеться до фізіологічної норми. На секрецію реніну і величину артеріального тиску впливають також і інші фактори, наприклад виділення норадреналіну з закінчень симпатичних нейронів в зоні околоклубочковий комплексу.

Регуляція функції нирок. Регуляція функції нирок здійснюється поза-і внутрішньониркової механізмами, головним чином, шляхом зміни ниркового кровотоку. Основним механізмом регуляції ниркового кровотоку і гідростатичного тиску в ниркових клубочках є зміна тонусу і, відповідно, діаметра виносить клубочкової артеріоли під дією симпатичної нервової системи і біологічно активних речовин - реніну, ангіотензину, вазопресину, катехоламінів. Ефективне фільтраційний тиск підтримується завдяки тому, що діаметр афферентной артеріоли приблизно на 1/3 більше діаметра виносить судини. Тому підвищення тонусу vas efferens призводить до збільшення гідростатичного тиску в капілярах і СКФ. Навпаки, констрикція приносить артеріоли викликає зниження клубочкового кровотоку і, відповідно, зменшення СКФ.

Нервова регуляція здійснюється через альфа- і бета-адренорецептори, які забезпечують підтримання ниркової гемодинаміки. ? -адренорецептори локалізовані в стінках аферентних і еферентних судин, їх стимуляція надає вазоконстрикторний ефект. ? -адренорецептори локалізовані в стінці приносять артеріол, їх активація викликає вазодилатацію. ? -адренорецептори є також в юкстагломерулярном апараті і в стінці збірних трубок. Їх активація проявляється посиленням секреції реніну і збільшенням просвіту збірних трубок.

У нирках існує потужна система ауторегуляції кровотоку і об`єму клубочкової фільтрації в широких межах коливань системного артеріального тиску (90-190 мм рт.ст.). Регуляція СКФ в кожному нефроне заснована на принципі зворотного зв`язку. Обсяг крові, що притікає і швидкість реабсорбції хлориду натрію обумовлює активність юкстагломерулярного апарату (ПІВДНЯ). У відповідь на розтягнення аферентної артеріоли притекающей кров`ю ПІВДНЯ секретує ренін, під дією якого змінюється локальна концентрація ангіотензину-II, вибірково регулює ступінь скорочення еферентної артеріоли, не впливаючи на афферентную, і активує скорочення клітин мезангия. Поверхня гломерулярних капілярів зменшується, знижуються обсяг перфузії і СКФ. Таким чином змінюється інтенсивність кровотоку і клубочкова фільтрація нефрона.

Калікреїн- кінінова система. Прекалікреїн синтезується в епітеліальних клітинах нефрона і, можливо, в клітинах macula densa, кининоген - в клітинах епітелію дистальних канальців. Під дією калікреїну відбувається розщеплення кининогена, утворюються брадикинин і метіоніл-лізил-брадикинин, а також лізил-брадикинин (каллидин). Кініни володіють прямим і опосередкованим (через простагландини) вазодилататором дією. Ці короткоживучі з`єднання (період напіврозпаду не більше 30 с) руйнуються під дією кініназу. Кініназа II є також ангіотензин перетворює ферментом. Максимальний вазодилататорний ефект кінінів виражений у внутрішньому кірковому шарі на рівні аферентних артеріол. Під впливом кининов збільшується нирковий кровообіг і СКФ, зростає діурез і натрійурез. Зниження реабсорбції натрію обумовлено не тільки вазодилатацией, зміною осмотичного градієнта натрію в мозковому шарі нирок, а й дією кінінів на реабсорбцію натрію в дистальних канальцях. Цим пояснюється збільшення активності калікреїну при підвищенні активності минералкортикоидов. Активаторами кінінової системи є також катехоламіни. Завдяки функціональним особливостям калікреїн- кінінову систему нирок розглядають як ренальний антигіпертензивний механізм, що перешкоджає прессорним впливам.

Простагландини (ПГ), як і кініни, утворюються у всіх органах і тканинах. Синтез ПГ в нирках стимулюють ангіотензин-II, кініни, вазопресин, катехоламіни. ПГ регулюють переважно регіонарний нирковий кровообіг.

В умовах звичайної функції нирок регуляторна роль ПГ мінімальна. При змінах об`єму циркулюючої крові і позаклітинної рідини, перфузії нирок і фільтраційного тиску їх вплив різко зростає. ПГ виявляють свою дію через специфічні рецептори, а також блокуючи? -адренорецептори. ПГ Е1 пригнічує Na + / К + -АТФ-азу. ПГ Е2 має вазодилататором дією, знижує реабсорбцію натрію, блокує специфічні рецептори до вазопресину, стимулює синтез реніну. ПГ I2 (простациклін) викликає розширення судин безпосередньо в місці синтезу, взаємодіючи з вазоконстрикторні речовинами. ПГ Е2 і I2 стимулюють натрійурез.

ПГ F2? і Tr А2 мають вазоконстрикторні властивості. Крім того, ПГ F2? підвищує тонус симпатоадреналової системи і пригнічує синтез реніну.

Таким чином, простаноїди здійснюють локальну регуляцію ниркового кровотоку завдяки своїм різноманітним властивостям (вазодилататори, вазоконстріктори, інгібітори і активатори адренергічної нейротрансмиссии, активатори та інгібітори системи ренін-ангіотензин-альдостерон).

Під впливом натрійуретичного фактора в нирках різко зростає діурез, збільшується виділення з сечею натрію, хлору і калію, а продукція реніну клітинами юкстагломерулярного апарату знижується. Механізм дії натрійуретичного фактора зводиться до посилення клубочкової фільтрації, пригнічення реабсорбції натрію переважно в області кортикального відділу збірних трубок і продукції альдостерону в клубочкової зоні кори надниркових залоз.lt; lt; ПопереднєНаступна gt; gt;

Увага, тільки СЬОГОДНІ!