Регуляторная и выделительная функции почек

План

Введение

1.Регуляторная и выделительная  функции почек.

2. Структурная организация  почек

3.Эндокринная функция  почек

Заключение

Список использованной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В результате сложной жизнедеятельности организма образуются конечные или промежуточные продукты обмена, которые не используются клетками и являются для них даже вредными. Выведение их из организма - обязательное условия жизни, в противном случае наступает самоотравление и гибель животного.

Выделения, или экскреты это разнообразные химические вещества газообразного характера в растворах или в плотном виде; выделяются также помимо конечных продуктов обмена, и соединения, образующиеся при разрушении отмирающих клеток, случайные или постоянные примеси к пище, не имеющие физиологического значения.

Функции выделения осуществляются системой выделительных органов, включающих почки, желудочно-кишечный тракт, легкие, кожу и слизистые оболочки. Наибольшее количество различных продуктов обмена выделяется почками.

1. Регуляторная  и выделительная функции почек.

Наиболее важная функция почек - обеспечить постоянство основных физико-химических констант внутренней среды организма. Только деятельностью почек эффективно регулируются:

- водно-электролитный баланс  организма;

- постоянство осмотического  давления жидкостей внутренней  среды;

- кислотно-щелочной баланс;

-процессы метаболизма  белков, липидов, углеводов, нуклеиновых  кислот и других органических  соединений за счет удаления  конечных продуктов обмена;

-поддержание необходимого  объема циркулирующей крови, артериального  давления, обмена электролитов и  перемещения физиологически активных  веществ - регуляторов;

- регуляцию кроветворения, выделяя в кровоток эритропоэтин;

- свертывание крови, синтезируя  факторы гемостаза и фибринолиза урокиназу, тромбопластин, тромбоксан и простациклин;

-выделение в кровь  витамина D3, эритропоэтина.

Таким образом, сочетая эти процессы, почки участвуют в эксткреторной, гомеостатической, метаболической, эндокринной и защитных функциях организма, т.е. являются главной системой, сохраняющей гомеостаз. Глубокие нарушения этих процессов несовместимы с жизнью.

 

2. Структурная  организация почек

Почки у млекопитающих обычно бобовидной формы. Внутренний, вогнутый край формирует ворота почки, открывающие доступ в почечную пазуху, в которой располагается почечная лоханка и через которую входят артерия, нервы, а также выходят вена, лимфатические сосуды и мочеточник.

Почка - орган сложного строения, в нем различают два слоя: корковый и мозговой. В корковом веществе почки расположены не сообщающиеся друг с другом нефроны - функциональные единицы почки, обеспечивающие весь комплекс образования и концентрации мочи, и только на выходе соединяющиеся в собирательные трубки. В почке КРС 8 млн. нефронов, у свиней - 1,5 млн., собак - 816 тыс., а у человека около 2 млн. Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов, располагающихся в корковом и мозговом веществе почки.

Начальный отдел каждого нефрона представляет собой сосудистый клубочек, окруженный капсулой Шумлянского-Боумена. Клубочек капилляров (мальпигиевый клубочек) формируется приносящим сосудом - артериолой, распадающейся на множество (до 50) капиллярных петель, которые затем сливаются в выносящем сосуде. От капсулы начинается длинный извитой каналец, который в корковом слое имеет сильно извитую форму - проксимальный извитой каналец I порядка, а выпрямляясь, переходит в мозговой слой, где делают изгиб (петля Генле) и возвращаются в корковое вещество, где снова извиваются, образуя дистальный извитой каналец II порядка. После этого они впадают в собирательный каналец, служащий коллектором многих канальцев.

Кровь поступает в почки по почечной артерии, отходящей от аорты вблизи ее устья. Кровь в почке проходит через две капиллярные сети: капилляры мальпигиева клубочка и капилляры стенок извитых канальцев и петель Генле. Кровоснабжение канальцев осуществляется также капиллярами, отходящими от небольшого числа артериол, они не участвуют в образовании мальпигиева клубочка. Кровь, прошедшая через капилляры канальцев, поступает в мелкие вены, затем в дуговую вену, образованную в результате слияние мелких вен. Из этой вены кровь попадает в почечную вену и дальше в нижнюю полую вену.

Кроме описанных нефронов, в почке имеются еще так называемые юкстагломерулярные нефроны, расположенные в основном в мозговом слое. Начальная часть их в клубочке расположена между корковым и мозговым слоями, а их петля доходит до почечной лоханки. Нефроны мозгового слоя отличаются своим кровоснабжением: просвет приносящего и уносящего их сосудов одинаков, поэтому высокого давления, как в мальпигиевых сосудах, не создается. Выносящие сосуды, не разветвляясь в капилляры, входят в мозговой слой и только там распадаются в виде прямых параллельных сосудов.

Предполагают, что эти прямые сосуды представляют собой потенциальный обходной путь для прямого прохождения крови из артериальной системы в венозную через юкстамедуллярные клубочки. Данный путь используется при ишемии почечной коры, возникающей при различных условиях. При этом юкстамедуллярные сосуды резко расширяются и вся кровь, проходящая по ним, может остаться артериальной. В нормальных условиях отведению основной массы крови из коры в юкстамедуллярную зону препятствуют специальные медуллярные механизмы (шунты), замыкание и открывание которых осуществляется рефлекторным путем. В норме 80% крови проходит через обычные корковые клубочки и только 20% - через юкстамедуллярные.

У места вхождения в клубочек приносящие артериолы имеют утолщения, которые образуют так называемый юкстагломерулярный (околоклубочковый) комплекс.

Юкстагломерулярный комплекс - группа эпителиальных клеток, образующих вокруг приносящих артериол муфту, а также сконцентрированных на месте перехода петли Генле в дистальный каналец. Эти комплексы содержат большое количество нервных волокон. Полагают, что данному аппарату свойственна эндокринная функция - выделять гормон ренин, участвующий в регуляции уровня артериального давления и тем самым поддерживающий нормальный приток крови к почкам. Ренин образуется при уменьшении кровяного кровотока.

3.Эндокринная функция почек

Наряду с экскреторной и метаболической функциями почки выполняют важные эндокринные функции. Почки являются местом образования эритропоэтина и кальцитриола, они принимают активное участие в образовании гормона ангиотензина, секретируя фермент ренин.

Кальцитриол (1α,25-дигидроксихолекальциферол) является производным стероидного гормона и контролирует обмен кальция. Этот гормон образуется в почках из кальцидиола путем гидроксилирования по С-1. Активность гидроксилазы (кальцидиол-1-монооксигеназы [1]) регулируется паратгормоном (паратирином) (ПТГ).

Эритропоэтин — полипептидный гормон, в основном образуется в почках и печени. Вместе с другим фактором, так называемым «колонийстимулирующим фактором» (КСФ, см. с. 378), этот гормон контролирует дифференцировку стволовых клеток костного мозга. Секреция эритропоэтина стимулируется при гипоксии (pO2↓). В течение нескольких часов гормон обеспечивает превращение недифференцированных клеток костного мозга в эритроциты, и концентрация эритроцитов в крови увеличивается. Нарушение функции почек ведет к снижению секреции эритропоэтина и заболеванию анемией. В настоящее время почечная анемия может быть компенсирована за счет эритропоэтина, получаемого методами генной инженерии.

 

Ренин — это фермент аспартил-протеиназа (см. с. 178). Фермент образуется в почках в форме предшественника (проренина), после расщепления последнего образовавшийся ренин секретируется в кровь. В крови субстратом ренина является ангиотензиноген — гликопротеин плазмы крови из фракции α2-глобулина (см. рис. 271), синтезирующийся в печени. Отщепляющийся декапептид носит название ангиотензин I. При действии пептидилдипептидазы A [3] [«ангиотензинконвертирующего фермента" [АКФ (АСЕ)], присутствующей в мембране кровеносных сосудов, особенно в легких, он превращается в ангиотензин II.

Этот октапептид является гормоном и одновременно нейромедиатором. Ангиотензин II быстро расщепляется под действием пептидазы (так называемой ангиотензиназы [4]), присутствующей во многих тканях. Полупериод существования (биохимический полупериод) ангиотензина II составляет всего 1 мин.

Уровень ангиотензина II в крови определяется скоростью секреции ренина из почек. Местом образования ренина являются клетки юкстагломерулярного аппарата, которые секретируют ренин в ответ на уменьшение кровенаполнения приносящей клубочковой альвеолы и повышение концентрация ионов Na+ в дистальном отделе нефрона.

Действие ангиотензина II. Ангиотензин II взаимодействует с мембранными рецепторами почек, головного мозга, гипофиза, коры надпочечников, стенок кровеносных сосудов и сердца. Благодаря выраженному суживающему действию на сосуды он повышает кровяное давление, в почках способствует уменьшению экскреции ионов Na+ и воды. В головном мозге и нервных окончаниях (пластинках аксонов) симпатической нервной системы действие ангиотензина II вызывает повышение тонуса (нейромедиаторное действие). Он активирует центр жажды. В гипофизе он стимулирует секрецию вазопрессина (адиуретина) и кортикотропина [АКТГ (ACTH)]. В коре надпочечников ангиотензин II стимулирует биосинтез и секрецию альдостерона, который в почках способствует уменьшению экскреции натрия и воды. Разнообразное действие ангиотензина II прямо или косвенно ведет к повышению кровяного давления и уменьшению выведения из организма натрия и воды.

На эту важную систему гормональной регуляции кровяного давления, точнее на некоторые ее звенья, можно воздействовать с помощью ингибиторов, например:

- с помощью субстратных  аналогов ангиотензиногена ингибировать ренин;

- конкурентно ингибировать  фермент АКФ [3] с помощью субстратных  аналогов ангиотензина II. Кроме того, АКФ может расщеплять другие сигнальные пептиды крови, например брадикинин;

- блокировать рецепторы  ангиотензина с помощью антагонистов пептидных гормонов

Заключение:

Благодаря деятельности почек организм освобождается от избытка воды и солей. При потреблении больших количеств воды и особенно при интравенозном ее введении (гидремии) она переходит в кожу и мышцы вплоть до образования отеков, затем вода начинает удаляться почками из организма. Усиление мочеобразования, приводящее к возрастанию выведения из организма избытка воды и солей, называют диурезом разведения. Диурез может изменяться в зависимости от различных факторов: повышения артериального давления вследствие возбуждения прессорецепторов сосудистых рефлексогенных зон и изменения уровня образования антидиуретического гормона гипофиза.

Избыточное количество воды и солей, вызывая раздражение осморецепторов, находящихся в промежуточном мозге (супраоптическое ядро гипоталамуса) и в сонной артерии, а также в сосудах почек, печени, селезенки, поджелудочной железы, изменяет осмотическое давление крови. Освобождение организма от избытка солей происходит при усиленном образовании антидиуретического гормона гипофиза. Этот гормон способствует обратному всасыванию воды из мочи в собирательных трубочках в кровь, в результате чего выделяется концентрированная моча.

Если содержание антидиуретического гормона в крови понижается, то обратное всасывание воды в кровь уменьшается, в результате чего выделяется большое количество мочи (полиурия). Таким образом организм освобождается от излишних количеств воды и солей, что способствует поддержанию относительного постоянства осмотического давления.

Вместе с мочой из организма удаляются кислые продукты обмена. Постоянство реакции мочи сохраняется благодаря активной деятельности почечных канальцев, где происходит всасывание из первичной мочи в кровь большого количества двууглекислого натрия и выделяемая моча содержит больше кислых фосфатов.

При снижении резервной щелочности крови (ацидозе) почки выделяют кислую мочу, содержащую Na2HPO4 , а при алкалозе, то есть повышении резервной щелочности, выделяют более щелочную мочу, содержащую Nа2НСО3. Реакция крови поддерживается также благодаря синтезу аммиака в почке. Аммиак связывает кислые продукты, выделяемые с мочой, образуя аммонийные соли, замещая Nа и К. Благодаря специфической деятельности эпителия извитых канальцев почек происходит избирательная реабсорбция Nа, К, Р, СI, за счет чего регулируется их количественное соотношение в организме.

Кроме того, почки участвуют в обмене белков, углеводов и липидов. В почечных клубочках фильтруются низкомолекулярные белки, пептиды, которые, расщепляясь до аминокислот, через базальную мембрану переходят во внеклеточную жидкость и кровь. В почках происходит образование глюкозы - глюкогенез. Свободные жирные кислоты включаются в состав триацилглицерина и фосфолипидов и виде этих соединений поступают в кровь.

 

 

Список использованной литературы:

1. Физиология человека/ Под ред. член-корр. АМН СССР Г.И.Косицкого.М.: Медицина, 1985.

2. Нормальная физиология/ Под ред. проф. А.В.Коробкова.- М.: Высшая школа, 1980.

3. Нормальная физиология/ Под ред. проф. В.А.Полянцева.- М.: Медицина, 1989.

4. Руководство к практическим  занятиям по физиологии/ Под ред. член-корр. АМН СССР Г.И.Косицкого и проф. В.А.Полянцева.- М.: Медицина, 1988.

5. Практикум по нормальной  физиологии/ Под ред. проф. Н.А.Агаджаняна и проф. А.В.Коробкова.- М.: Высшая школа, 1983.