какая моча образуется в извитых канальцах
Какая моча образуется в извитых канальцах
Моча образуется в почках из плазмы крови, причем почка относится к наиболее интенсивно кровоснабжаемым органам — ежеминутно через почку проходит 1/4 всего объема крови, выбрасываемой сердцем, при этом объем кровотока в коре почки, где происходит фильтрация плазмы крови и образование первичной мочи, составляет свыше 90 % общего почечного кровотока. Основной структурно-функциональной единицей почки, обеспечивающей образование мочи, является нефрон. В почке человека находится около 1,2 млн. нефронов. Однако не все нефроны функционируют в почке одновременно, существует определенная периодичность активности отдельных нефронов, когда часть из них функционирует, а другие нет. Эта периодичность обеспечивает надежность деятельности почки за счет функционального дублирования. В связи с этим важным показателем функциональной активности почки является масса действующих нефронов в конкретный момент времени.
Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов (рис. 14.2), располагающихся в корковом и мозговом веществе почки.
Рис. 14.2. Типы и структура нефронов. 1 — клубочек интракортикального нефрона; 2 — клубочек юкстамедуллярного нефрона; 3 — петля Генле интракортикального нефрона; 4 — петля Генле юкстамедуллярного нефрона; 5 — проксимальные извитые канальцы; 6 —дистальные извитые канальцы; 7 — собирательные трубочки; 8 — капиллярная сеть интракортикального нефрона; 9 — прямые капиллярные сосуды юкстамедуллярного нефрона; 10 — артерии и артериолы; 11 — венулы и вены. Интракортикальные нефроны имеют короткие петли Генле, выносящая артериола клубочка образует густую капиллярную сеть вокруг канальцев. Юкстамедуллярные нефроны имеют длинные петли Генле, спускающиеся вглубь мозгового вещества к почечному сосочку и образующие канальцевую противоточную систему почки, а выносящие артериолы клубочка формируют в мозговом веществе почки прямые нисходящие и восходящие капиллярные сосуды, образующие сосудистую противоточную систему.
Сосудистый клубочек, или мальпигиево тельце, является структурой, где происходит процесс ультрафильтрации плазмы крови через фильтрационный барьер и образование первичной мочи (рис. 14.3). Он расположен в корковом веществе, имеет около 50 капиллярных петель, связанных друг с другом и подвешенных как на брыжейке с помощью мезангия, состоящего из волокнистых структур и мезангиальных клеток. Снаружи клубочки покрыты двухслойной капсулой Боумена—Шумлянского. Висцеральный листок этой капсулы покрывает капилляры клубочка и состоит из эпителиальных отростчатых клеток — подоцитов. Отростки подоцитов (большие и малые), называемые педикулами, покрывают всю поверхность капилляров, тесно переплетаясь друг с другом и оставляя межпедикулярные пространства не более 30 нм. Пространства заполнены фибриллярными структурами, образующими щелевую диафрагму, формирующую решетку или сито с диаметром пор около 10 нм. Наружный или париетальный листок капсулы состоит из базальной мембраны, покрытой кубическими эпителиальными клетками, переходящими в эпителий канальцев. Между двумя листками капсулы, расположенными наподобие чаши, имеется щель или полость капсулы, в которую происходит ультрафильтрация плазмы крови. Полость капсулы переходит в просвет главного или проксимального отдела канальцев.
Рис. 14.3. Схема строения клубочка. А — схематическое изображение клубочка в целом, Б — фрагмент трехслойного фильтрационного барьера, В — увеличенный участок фильтрационного барьера. Отчетливо выявляются три слоя барьера: эндотелий капилляра клубочка, базальная мембрана и клетки висцерального листка капсулы Боумена—Шумлянского (подоциты). Фильтрация воды с растворенными в ней веществами происходит из плазмы крови капилляра клубочка через фенестры эндотелия, поры базальной мембраны и щелевые диафрагмы между ножками подоцитов. Все эти структуры фильтрационного барьера имеют отрицательный заряд.
Стенка всех канальцев нефрона, где по мере продвижения мочи происходит обратное всасывание в кровь воды и различных веществ (реабсорбция), а также секреция веществ из крови в мочу, состоит из эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране (рис. 14.4). По строению и функции у этих клеток выделяют апикальную, или люминальную, мембрану, обращенную в просвет канальца, и базолатеральную мембрану. Канальцевый аппарат нефрона подразделяют на несколько отделов.
Главный, или проксимальный, отдел канальцев, начинающийся от полости капсулы извитой частью, которая затем переходит в прямую часть канальца. Клетки проксимального отдела на апикальной мембране имеют щеточную каемку из микроворсин, покрытых гликокаликсом. Проксимальный отдел расположен в корковом веществе, где переходит в петлю Генле.
Мочевыделительная система
Выделение
К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.
Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.
Почки
Функции почек
Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.
Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге.
Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.
Нефрон
Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их, мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.
Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом “ошибку” при фильтрации.
Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров, оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.
В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.
Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые, затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.
Регуляция эритроцитопоэза и артериального давления
При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа эритроцитов и устранить анемию (малокровие).
Регуляция работы почек
Заболевания
Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек. Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя врачом нефрологом 😉
Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через “сито” на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким образом, патология локализуется в почечном тельце.
Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.
На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет. Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной системе.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Причины почечной недостаточности. Как диагностировать.
Почки – парный орган, очищающий кровь и выводящий ненужные и токсичные продукты обмена из организма с мочой. Почечная недостаточность – состояние, возникающее в результате повреждения и постепенной гибели структур почечной ткани – нефронов, что приводит к нарушению функции почек, следовательно, к недостаточному очищению крови, накоплению азотистых веществ и развитию процессов интоксикации.
Что такое моча и как она образуется?
Образование мочи осуществляется при помощи фильтрации и секреции. Сначала из капиллярного клубочка процеживается (фильтруется) содержимое крови и плазмы, кроме клеток крови и белков – так образуется первичная моча. Затем она движется по извитым канальцам нефрона, где происходит обратное всасывание воды и питательных веществ в кровь (глюкозы, электролитов). Остаётся вторичная моча, которая поступает в лоханку, мочеточники и мочевой пузырь. Организм готов освободиться от ненужной воды и продуктов обмена. В сутки через почки проходит до 2000 литров крови, образуя 120-150 литров первичной мочи, а на выходе получается 1,5-2 литра мочи вторичной.
Какие ещё функции выполняют почки?
Почка – многофункциональный орган. Помимо выделительной функции, почки регулируют осмотическое давление, обмен электролитов, выполняют эндокринную функцию, вырабатывая ренин (участвует в поддержании АД) и эритропоэтин (стимулирует выработку молодых эритроцитов). Также участвуют в обмене углеводов и белков.
Почему развивается почечная недостаточность (ХПН)?
Острая почечная недостаточность возникает при шоке, закупорке мочевыводящих путей и вследствие острого отравления ядами, токсичными для почек.
Хроническая почечная недостаточность развивается постепенно по следующим причинам:
Почка – немой и терпеливый орган.
ХПН зачастую начинает проявляться на III-V стадии. В первую стадию (латентную) изменения выявляются при случайном обследовании. Пациенты могут отмечать небольшую слабость при детальном опросе. Во второй стадии (компенсированной) проявления более явные: отмечается повышенное отделение мочи (более 2литров в сутки), появляется ночное мочеиспускание, слабость более заметна при обычных нагрузках, можно наблюдать отёки на лице по утрам. Последующие стадии характеризуются накоплением токсических веществ и нарушением всех функций почек. Развиваются необратимые изменения в почках, требующие проведения гемодиализа – процедуры искусственного очищения крови.
Как можно выявить почечную недостаточность?
Врач проводит опрос, выясняет жалобы и возможные причины, осматривает пациента и назначает лабораторные и инструментальные методы исследования.
Диагноз хронической болезни почек или ХПН (хронической почечной недостаточности) возможно установить только на основании лабораторных тестов. Они способны выявить нарушенные функции почек и определить степень нарушения:
– креатинин и мочевина – их повышение свидетельствует об уремии – избытке токсичных продуктов мочи в крови
– электролиты (Натрий, калий, хлор) – наблюдается повышение калия
– Кальций общий (снижается) и фосфор (повышается) – нарушения фосфорно-кальциевого обмена может привести к переломам
– глюкоза – высокая при сахарном диабете, при нарушении почечного барьера будет определяться в моче
– общий белок и альбумин – при ХПН снижаются, используются для оценки белковой недостаточности.
Дополнительно определяются аутоантитела, показатели свертывающей системы крови, инфекции, выполняется посев мочи и другие анализы для выяснения причин хронической болезни почек.
При проведении гемодиализа удобно использовать Комплекс нефрологический, биохимический. Он позволяет оценить эффективность лечения в динамике.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Выделительная система»
1. Найдите три ошибки в приведённом тексте «Выделительная система человека». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) В клетках тела человека в результате обмена веществ образуются вредные вещества, бОльшая часть которых удаляется через почки. (2) Один из конечных продуктов обмена – мочевина. (3) В состав мочевыделительной системы входят парные почки и надпочечники, два мочеточника, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. (4) В нефронах почек образуется первичная и вторичная моча. (5) Первичная моча образуется в капсулах нефронов при фильтрации плазмы крови. (6) Вторичная моча образуется при фильтрации первичной мочи в извитых канальцах нефронов. (7) В состав вторичной мочи здорового человека входят вода, соли, мочевина, глюкоза, мочевая кислота и белки.
2. Какие части изображенной на рисунке почки человека обозначены цифрами 1 и 2? Укажите их функции.
1 – мозговое вещество, состоит из выводящих канальцев нефронов, по которым моча попадает в лоханку.
2 – почечная лоханка, она собирает мочу и направляет её в мочеточники
3. Найдите три ошибки в приведённом тексте «Образование мочи в организме человека». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. (1) У человека процесс образования первичной мочи происходит путём фильтрации крови в почечных канальцах нефронов. (2) Первичная моча по составу веществ сходна с плазмой крови, но в моче отсутствуют белки. (3) Вторичная моча образуется путём фильтрации первичной мочи. (4) Вторичная моча поступает по извитым канальцам в собирательные трубочки. (5) Из собирательных трубочек моча попадает в мочеточники. (6) Из мочеточников моча попадает в мочевой пузырь. (7) Освобождение мочевого пузыря происходит рефлекторно, а также управляется корой больших полушарий головного мозга.
4. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Мочевыделительная система». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. (1) Мочевыделительная система человека содержит почки, надпочечники, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. (2) Основным органом выделительной системы являются почки. (3) В почки по сосудам поступают кровь и лимфа, содержащие конечные продукты обмена веществ. (4) Фильтрация крови и образование мочи происходят в почечных лоханках. (5) Морфофункциональной структурой почек является нефрон. (6) В извитых канальцах нефрона происходит реабсорбция. (7) По мочеточникам моча поступает в мочевой пузырь.
1 – надпочечники не входят в состав мочевыделительной системы.
3 – в почки по сосудам поступает кровь.
4 – фильтрация крови и образование мочи происходит в нефронах.
5. Первому испытуемому предложили выпить литр соленой воды, а второму испытуемому – литр дистиллированной воды. Как изменится объем мочи у испытуемых в сравнении с использованием ими соленой и дистиллированной воды? Ответ поясните.
1) у первого испытуемого объем мочи уменьшится, так как часть воды будет задерживаться в клетках и тканях за счет увеличения концентрации соли;
2) уменьшение объема мочи связано также с усилением обратного всасывания воды в канальцах нефрона;
3) у второго испытуемого объем мочи увеличится, так как увеличится объем крови, фильтрующейся почками
6. Почему объем мочи, выделяемой телом человека за сутки, не равен объему выпитой за это же время жидкости?
1) часть воды используется организмом или образуется в процессах обмена веществ;
2) часть воды испаряется через органы дыхания и через потовые железы
2. Нефрон, строение, кровоснабжение. Механизм образования первичной мочи, ее количество и состав.
Нефроны являются структурно-функциональной единицей почки. Общее количество нефронов почки достигает 1 миллиона. Нефрон – это длинный каналец, начальный отдел которого в виде двустенной чаши окружает артериальный клубочек, а конечный впадает в собирательную трубку. В нефроне выделяют отделы:
почечное (Мальпигиево) тельце состоит из сосудистого клубочка и окружающей его капсулы. Капсула называется капсулой Шумланского-Боумена;
Проксимальный сегмент включает извитую часть и прямую часть;
Тонкий сегмент петли нефрона;
Дистальный сегмент, состоящий из прямой и извитой части;
Дистальные извитые канальца открываются в собирательный трубки.
В корковом слое находятся сосудистые клубочки, а также элементы проксимального и дистального сегмента канальцев. В мозговом веществе располагаются элементы тонкого сегмента канальцев, толстые восходящие колена петель нефрона и собирательные трубки. Собирательные трубки сливаясь образуют общие выводные протоки, которые проходят через мозговой слой почки к верхушкам сосочков, выступающим в полость почечной лоханки. Почечные лоханки в свою очередь открываются в мочеточник, который впадает в мочевой пузырь.
Почки получают кровь из почечной артерии, одной из крупнейших ветвей аорты. Артерия почки делится на большое количество мелких сосудов, приносящих кровь к клубочку (приносящая артериола), которая затем распадается на капилляры (1-ая сеть капилляров). Капилляры сосудистого клубочка, сливаясь образуют выносящую артериолу, диаметр которой в два раза меньше приносящей. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров оплетающих канальца (2-ая сеть капилляров). Таким образом для почек характерно наличие двух сетей капилляров – капилляры сосудистого клубочка и капилляры, оплетающие почечные канальца. Артериальные капилляры переходят в венозные, в дальнейшем они сливаются в вены, отдают кровь в нижнюю полую вену. Кровоснабжение в почке очень интенсивное и вся кровь в организме проходит через почки примерно за 5 минут. В течении суток через почки протекает от 1000-1500 литров крови.
Моча образуется в плазме крови, протекающей через почки и является сложным продуктом деятельности нефронов. В настоящее время мочеобразование рассматривают как сложный процесс, состоящий из двух этапов: 1. фильтрация и 2. реабсорбция (обратное всасывание).
В капиллярах клубочка почечного тельца происходит фильтрация из плазмы крови воды со всеми растворенными в ней неорганическими и органическими веществами, имеющими низкую молекулярную массу. … поступает в капсулу почечного клубочка, а оттуда в канальцы почки. По химическому составу она сходна с плазмой крови, но почти не содержит белков. Образующийся в клубочка инфильтрат получил название первичной мочи, за сутки её образуется до 150-180 литров.
3. Образование конечной мочи. Ее состав и свойства. Реабсорбция в канальцах, механизм ее регуляции. Процессы секреции и экскреции в почечных канальцах.
Второй этап это канальцевая реабсорбция. В почечных канальцах происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь воды, белков, части солей и небольшого количества мочевины, образуется конечная или вторичная моча, которая по своему составу резко отличается от первичной. В ней нет глюкозы, аминокислот и некоторых солей, зато резко повышена концентрация мочевины. За сутки в почках образуется 150-180 литров первичной мочи. Благодаря обратному всасыванию в канальцах воды и многих растворенных в ней веществ за сутки почками выделяется всего около 1-1,5 литров конечной мочи.
Обратное всасывание может происходить активно или пассивно. Активно реабсорбируется глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Эти вещества полностью всасываются в канальца и в конечной моче отсутствуют. Пассивная реабсорбция происходит без затрат энергии, за счёт диффузии и осмоса. За счёт пассивной реабсорбции осуществляется обратное всасывание воды. Пассивной реабсорбции подвергаются вещества, которые выводятся из организма, они всегда встречаются в моче. Среди всех наибольшее значение имеет вторичный продукт азотистого обмена – мочевина, которая реабсорбируется в незначительном количестве.
Кроме реабсорбции в канальцах осуществляется процесс секреции. При участии специальных ферментов происходит активный транспорт некоторых веществ из крови в просвет канальцев. Из продуктов белкового обмена секреции подвергается креатинин и парааминоликуровая кислота. Кроме осуществления фильтрации, реабсорбции, секреции в почечных канальцах способны синтезироваться некоторые вещества из различных органических и неорганических продуктов. Синтетическая активность канальцев осуществляется также при участии ферментных систем. Процесс фильтрации протекает в основном за счёт артериального давления, за счет функционирования ССС. Процессы реабсорбции, секреции и синтеза являются результатом активной деятельности клеток канальца и требуют затрат энергии. С этим связана большая потребность почки в кислороде. Почки используют кислорода в 6-7 раз больше, чем мышцы.