Тема 12 "Физиология выделительной системы" 

Контрольные вопросы : 

1. Какие процессы лежат в основе мочеобразования?

Ответ : Мочеобразование состоит из трех процессов: фильтрации, реабсорбции (обратное всасывание) и канальцевой секреции.

Фильтрация начинается в месте соприкосновения сосудистого клубочка и капсулы нефрона в результате разности давления.

Из капилляров клубочков вода, соли, глюкоза и другие компоненты попадают в полость капсулы, так образуется клубочковый фильтрат. В нем отсутствуют форменные элементы крови, белки.

Скорость клубочковой фильтрации – переход жидкости из клубочка в капсулу за 1 минуту. У мужчин 125 мл/мин., у женщин 110 мл/мин. или 150-180 литров в сутки – это первичная моча. Снижение артериального давления может привести к прекращению фильтрации и образованию мочи.

Из капсулы первичная моча поступает в извитые канальцы, где происходит процесс реабсорбции (обратное всасывание) жидкости и находящихся в ней компонентов (глюкоза, соли и др.). Из 180 литров первичной мочи образуется 1,5-1,8 конечной мочи. Реабсорбция может происходить активно (с затратой энергии клеток почечного эпителия) и пассивно (путем простой диффузии).

Канальцевая секреция. Клетки почечных канальцев в результате активного переноса выводят в просвет почечных канальцев ненужные вещества. За сутки мочевины выделяется 25-30 гр; азота 0,4-1,2 гр;

Глюкозы и белка в норме нет.

Регуляция мочеобразования осуществляется нервно-гуморальным путем. Нервная система и гормоны регулируют просвет почечных сосудов, поддерживают кровяное давление, способствуют нормальному мочеобразованию.

Гормоны передней доли гипофиза (соматотропный и тиреотропный) повышают диурез, а антидиуретический гормон (вазопрессин) – задняя доля гипофиза стимулируют процесс реабсорбции в канальцах, тем самым снижая мочеобразование.

Рефлекторный механизм мочеиспускания.

В наполненном мочевом пузыре моча оказывает давление на стенки раздражая механорецепторы, расположенные в слизистой оболочке. Возникшие импульсы по афферентным нервам поступают в головной мозг, из которого по эфферентным в мышечный слой мочевого пузыря и его сфинктера. Мышцы мочевого пузыря сокращаются и моча через уретру выделяется наружу. Рефлекторный центр мочеиспускания расположен на уровне 2-го и 4-го крестцовых сегментов спинного мозга и находится под влиянием вышележащих отделов головного мозга.

Суточное количество мочи у взрослого в среднем от 1,2-1,8. Цвет от соломенно-желтого до оранжевого оттенков. Реакция слабокислая; относительная плотность от 1,010-1,025. Моча содержит 95% глюкозы и 5% твердых веществ (мочевина, азот соли натрия и калия).

2. Строение мочекровяного барьера. Какие вещества могут проникать через этот барьер?

Ответ : Фильтрационный барьер - совокупность эндотелия капилляров клубочка, подоцитов - внутреннего листка капсулы и гломерулярной базальной мембраны.

• Эндотелиальные клетки капилляров - максимально уплощены, за исключением области, содержащей ядро. Уплощённая часть клетки содержит не затянутые диафрагмой фенестры (овальные окна) полигональной формы диаметром 70 нм, суммарно занимающие примерно 30% всей поверхности эндотелия. В результате плазма крови непосредственно контактирует с базальной мембраной. Таким образом, эндотелиальная часть фильтра задерживает только клеточные элементы, но не плазму крови.​
• Базальная мембрана - толщиной до 300 нм формируется за счёт синтетической активности подоцитов и мезангиальных клеток. Основу базальной мембраны образует мелкоячеистая сеть, образованная молекулами коллагена типа IV, ламинина и связывающих их сульфатированного гликопротеина энтактина. Отрицательно заряженные цепи гепарансульфата, присутствующие в составе протеогликанов базальной мембраны, препятствует прохождению сквозь неё анионов, в том числе и анионных белков плазмы. Вещества с Mrдо 1 кД проходят через базальную мембрану свободно, до 10 кД в ограниченном количестве, а более 50 кД — в ничтожных количествах.
• Мезангиальные клетки -  внутренний листок капсулы не полностью покрывает каждый отдельный капилляр клубочка. Между капиллярами, не имеющими в таких местах общей с эпителием базальной мембраны, располагаются отростчатые мезангиальные клетки. В цитоплазме мезангиальных клеток в большом количестве присутствуют микрофиламенты. Поэтому мезангиальные клетки обладают сократительной активностью и способны уменьшать площадь наружной поверхности стенки капилляров, через которую происходит фильтрация, снижая таким образом её уровень. Мезангиальные клетки фагоцитируют остатки базальных мембран и синтезируют макромолекулы межклеточного вещества, а такжефактор активации тромбоцитов (PAF).
• Фильтрационные щели - образованы лабиринтом щелевидных пространств между малыми ножками подоцитов. Фильтрационные щели имеют ширину около 25 нм и затянуты щелевыми диафрагмами (сеть с ячейками размерами от 4 до 14 нм). Щелевые диафрагмы содержат отрицательно заряженные гликопротеины, белок нефрин, а в участках соединения диафрагм с плазмолеммой ножек подоцитов присутствует белок плотных контактов. Ножки подоцитов (за счёт актиновых микрофиламентов) в широких пределах изменяют свою толщину, что неизбежно сказывается на ширине фильтрационных щелей.

Фильтрационный барьер грает большую роль в фильтрации – через него из крови в полость капсул фильтруются составные части плазмы крови, образующие первичную мочу. Обладает избирательной проницаемостью, задерживает отрицательно заряженные макромолекулы. В норме через него не проходят форменные элементы крови и некоторые белки плазмы крови – иммунные тела и фибриноген (макромолекулы, которые отрицательно заряжены).

При повреждении почечного фильтра, например – при нефритах, иммунные тела и фибриноген могут обнаруживаться в моче больных.

3. Что является движущей силой фильтрации?

Ответ : Движущей силой фильтрации является создаваемая тем или иным способом разность давлений над осадком и под пористой перегородкой.

Движущая сила фильтрации возникает за счет вакуума, создаваемого внутри фильтрующих элементов, или подачи суспензии в резервуар фильтра под давлением выше атмосферного. Осадок разгружается несколькими способами: обратным током фильтрата, воздуха, пара или воды; смыванием с поверхности фильтрующих элементов струей воды.  

4. В чём особенность строении эпителия проксимального отдела нефрона?

Проксимальный отдел нефрона представлен : проксимальным извитым канальцем, проксимальным прямым канальцем и тонким канальцем (нисходящей частью Петли Генли). 

1) Проксимальный извитой каналец (60 мкм) - имеет узкий просвет, отходит от капсулы клубочка и оставаясь в корковом веществе - делает несколько петель вокруг почечного тельца, переходит в проксимальный прямой каналец (очень короткий), далее продолжаясь в нисходящую часть петли Генле. ​

Строение - выстлан однослойным кубическим каемчатым эпителием. Эпителиальные клетки лежат на базальной мембране, имеют характерные особенности :

1. Наличие щеточной каемки с высокой активностью щелочной фосфатазы, участвующей в полном обратном всасывании глюкозы.

2. Большое число лизосом с протеолитическими ферментами.

3. Наличие базальной исчерпанности – базальный лабиринт, образованный за счет складок цитолеммы и расположенными между ними митохондрий.

Основная функция : осуществляет реабсорбцию, т.е обратное всасывание из первичной мочи в кровь - белков, глюкозы, электролитов и воды.

2) Проксимальный прямой каналец – очень короткий и поэтому не рассматривается, здесь синтезируется креатинин.

3) Тонкий каналец (нисходящая часть петли Генле) – имеет диаметр около 15 мкм, его стенка выстлана однослойным плоским эпителием.

Основная функция : происходит пассивная реабсорбция воды на основе разности осмотического давления между мочой в канальцах и тканевой жидкостью интерстициальной ткани, в которой проходят сосуды мозгового вещества.

5. В каком отделе нефрона моча изоосмична? Почему?

Ответ : Первичная моча, профильтровавшейся, как и плазма крови, является изоосмичною (300 мосмоль / л). При перемещении ее вниз вдоль проксимального канальца вода пассивно реабсорбируется с фильтрата, концентрация большей части солей (в основном NaCl), оставшиеся в фильтрате после их частичной реабсорбции, резко повышается. Дальнейшему росту концентрации способствует дополнительный вход в нижние отделы канальца мочевины, в результате чего концентрация солей в петле Генле достигает максимальной величины (1200-1500 мосмоль / л). Фильтрат становится гиперосмичним, как и жидкость, которая окружает канальцы. При переходе гипертонического фильтрата в восходящее колено петли Генле дистального канальца, стенка которого становится непроницаемой для воды, она остается в его просвете, a NaCl, другие соли активно реабсорбируются. 

6. Объясните возможные причины глюкозурии (появление глюкозы в моче). 

Ответ : Физиологические причины глюкозурии:

• беременность;
• употребление большого количества сладкой пищи;
• сильные стрессы.

Причины патологической глюкозурии:

• сахарный диабет;
• острые инфекционные заболевания, сопровождающиеся повышением температуры тела и интоксикацией;
• заболевания почек (гломерулонефрит, пиелонефрит);
• почечный диабет;
• эндокринные заболевания (тиреотоксикоз, болезнь Иценко-Кушинга, феохромацитома);
• ожоги, массивные травмы;
• приём некоторых лекарственных препаратов.

7. В чём отличие первичноактивного транспорта веществ от вторичноактивного?

Первично-активный транспорт : 

Перенос некоторых неорганических ионов идёт против градиента концентрации при учас­тии транспортных АТФ-аз (ионных насосов). Все ионные насосы одновременно служат фер­ментами, способными к аутофосфорилированию и аутодефосфорилированию. АТФ-азы различа­ются по ионной специфичности, количеству пе­реносимых ионов, направлению транспорта. В результате функционирования АТФ-азы переносимые ионы накапливаются с одной сто­роны мембраны. Наиболее распространены в плазматической мембране клеток человека На+,К+-АТФ-аза, Са2+-АТФ-аза и Н+,К+,-АТФ-аза слизистой оболочки желудка.

Na+, К+-АТФ-аза

Этот фермент-переносчик катализирует АТФ-зависимый транспорт ионов Na+ и К+ через плаз­матическую мембрану. Nа+,К+-АТФ-аза состо­ит из субъединиц α и β; α - каталитическая большая субъединица, β - малая субъедини­ца (гликопротеин). Активная форма транслоказы — тетрамер (αβ)2.

Na+,К+-АТФ-аза отвечает за поддержание высокой концентрации К+ в клетке и низкой концентрации Na+. Так как Nа+,К+-АТФ-аза вы­качивает три положительно заряженных иона, а закачивает два, то на мембране возникает элек­трический потенциал с отрицательным значе­нием на внутренней части клетки по отноше­нию к её наружной поверхности.

Са2+-АТФ-аза

В цитозоле «покоящихся» клеток концент­рация Са2+ составляет ~10'7 моль/л, тогда как вне клетки она равна ~2-10-3 моль/л. Поддер­живает такую разницу в концентрации система активного транспорта ионов кальция; её основ­ные компоненты — кальциевые насосы — Са2+-АТФ-азы и Na+,Ca2+ -обменники.

Са2+-АТФ-аза локализована не только в плаз­матической мембране, но и в мембране ЭР. Фер­мент состоит из десяти трансмембранных до­менов, пронизывающих клеточную мембрану. Между вторым и третьим доменами находятся несколько остатков аспарагиновой кислоты, участвующих в связывании кальция. Область между четвёртым и пятым доменами имеет центр для присоединения АТФ и аутофосфорилирования по остатку аспарагиновой кислоты. Са2+-АТФ-азы плазматических мембран некоторых клеток регулируются белком кальмодулином. Каждая из Са2+-АТФ-аз плазматической мемб­раны и ЭР представлена несколькими изоформами.

Нарушение активности Са2+-АТФ-азы при па­тологии. Одна из причин нарушения работы

Са2+-АТФ-азы — активация перекисного окис­ления липидов (ПОЛ) мембран. Окислению подвергаются как ацильные остатки жирных кислот в составе фосфолипидов, так и SH-группы в активном центре фермента. Нарушение структуры липидного окружения и структуры активного центра приводит к изменению конформации АТФ-азы, потере сродства к ионам кальция и способности к аутофосфорилированию. АТФ-аза перестаёт выкачивать ионы кальция из цитозоля клетки, повышается кон­центрация внутриклеточного кальция, Са2+ уси­ливает мышечное сокращение, возрастает то­нус мышечной стенки, что приводит к повы­шению АД. Не последнюю роль нарушение функционирования Са2+-АТФ-азы играет в раз­витии атеросклероза, рака, иммунных патоло­гий.

Вторично-активный транспорт : 

Перенос некоторых растворимых веществ против градиента концентрации зависит от од­новременного или последовательного переноса

другого вещества по градиенту концентрации в том же направлении (активный симпорт) или в противоположном (активный антипорт). В клет­ках человека ионом, перенос которого проис­ходит по градиенту концентрации, чаще всего служит Na+.

Примером такого типа транспорта может слу­жить Nа+,Са2+-обменник плазматической мем­браны (активный антипорт), ионы натрия по градиенту концентрации переносятся в клетку, а ионы Са2+ против градиента концентрации выходят из клетки.

По механизму активного симпорта происхо­дят всасывание глюкозы клетками кишечника и реабсорбция из первичной мочи глюкозы, аминокислот клетками почек.

перенос через мембрану макромолекул И частиц: ЭНДОЦИТОЗ И ЗКОЦИТОЗ

Траспортные белки обеспечивают перемещение через клеточную мембрану полярных молекул не­большого размера, но они не могут транспортиро­вать макромолекулы, например белки, нуклеино­вые кислоты, полисахариды или ещё более крупные частицы. Механизмы, с помощью которых клетки могут усваивать такие вещества или удалять их из клетки, отличаются от механизмов транспорта ионов и полярных соединений.

8. Какие вещества попадают в мочу путём секреции?

Ответ : Канальцевой секрецией называют активный транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых в самих клетках канальцевого эпителия, например аммиака. Секреция осуществляется, как правило, против концентрационного или электрохимического градиента с затратами энергии. Путем канальцевой секреции из крови выделяются как ионы К+, Н+, органические кислоты и основания эндогенного происхождения, так и поступившие в организм чужеродные вещества, в том числе органического происхождения. Для ряда чужеродных организму веществ органической природы (антибиотиков, красителей и рентгеноконтрастных препаратов) скорость и интенсивность выделения из крови путем канальцевой секреции значительно превышает их выведение путем клубочковой фильтрации.

Таким образом канальцевая секреция является одним из механизмов обеспечения гомеостазиса в организме.

Способностью к секреции обладают клетки эпителия проксимального и дистальных отделов канальцев. При этом клетки проксимальных канальцев секретируют органические соединения с помощью специальных переносчиков: один из которых обеспечивает секрецию органических кислот (парааминогиппуровой кислоты, диодраста, фенолрота, пенициллина и др.), а другой — секрецию органических оснований (гуанидина, пиперидина, тиамина, холина, серотонина, хинина, морфина и т. п.). Молекулы переносчиков, расположенные в базолатеральной мембране эпителиальных клеток канальцев, обеспечивают поступление органических веществ из околоканальцевой жидкости и крови в цитоплазму клеток. Перемещаясь внутри клеток к апикальной мембране, секретируемые вещества затем проходят через нее в просвет канальца с помощью облегченной диффузии. В базальной мембране клеток имеются переносчики — котранспортеры, использующие энергию движения натрия по градиенту концентрации.

Секреция водородных ионов происходит в проксимальных канальцах в большей мере, чем в дистальных. Однако дистальная секреция водородных ионов играет основную роль в регуляции кислотно-основного состояния внутренней среды.

Секреция ионов калия происходит в дистальных канальцах и собирательных трубочках. Поскольку почти весь профильтровавшийся калий ре-абсорбируется в канальцах до дистальной извитой их части, то выделяемый с мочой калий является результатом его секреции в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках. Регуляция выделения ионов калия осуществляется альдостероном, усиливающим секрецию К+ и подавляющим его реабсорбцию. Секреция аммиака, образующегося в самих клетках эпителия, происходит в проксимальном и в дистальном отделах.

Регуляция канальцевой секреции осуществляется с помощью гормонов и симпатической нервной системы. Эффекты нервной регуляции реализуются за счет изменений кровотока в постгломерулярных капиллярах почки, т. е. транспорта веществ кровью к секретирующим клеткам, и влияния на энергетический обмен в клетках эпителия канальцев. Гормонами, усиливающими проксимальную канальцевую секрецию органических веществ за счет метаболических эффектов, являются соматотропин аденогипофиза, йодсодержащие гормоны щитовидной железы и андрогены.

Процесс секреции некоторых веществ в проксимальных канальцах идет настолько интенсивно, что за одно прохождение крови через корковое вещество почек из нее удаляются полностью путем секреции такие вещества, как, например, парааминогиппуровая кислота или рентгеноконтрастные препараты. Следовательно, определяя клиренс этих веществ, можно рассчитать объем плазмы крови, проходящей в единицу времени через кору почек, или величину эффективного (т. е. участвующего в мочеобразовании) почечного плазмотока.

9. Что является основой поворотно-противоточной системы?

Ответ : Поворотно-противоточная система представлена параллельно расположенными коленами петли Генле и собирательной трубочкой, по которым жидкость движется в разных направлениях (противоточно).

Противоточный механизм состоит в том, что движение канальцевой жидкости в нисходящем и восходящем отделах петли Генле, а также в прямых артериальных и венозных сосудах юкстамедуллярных нефронов происходит в противоположном направлении. Поворотный механизм осуществляется в самом колене петли Генле, где движение канальцевой жидкости получает обратное направление.

В основе функционирования поворотно-противоточной системы лежат особенности расположения восходящих и нисходящих частей в непосредственной близости друг от друга, параллельно в глубь мозгового вещества проходят собирательные и кровеносные капилляры.

10. Чем представлен юкстагломерулярный аппарат почек? Где он расположен?

Ответ : Юкстагломерулярный (ренин-ангиотензиновый) аппарат – располагается около клубочка и имеет три компонента :

1. Юкстагломерулярные клетки – видоизмененные гладкие миоциты, которые расположены в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием. Имеют овальную или полигональную форму, а в цитоплазме содержат крупные – секреторные (рениновые) гранулы.

Это основной вид клеток, вырабатывающих ренин – фермент, который переводит ангиотензиноген в ангиотензин 1.

2. Плотное пятно - участок стенки дистального отдела нефрона рядом с почечным тельцем между приносящей и выносящей артериолами.

Плотное пятно представляет собой «натриевый рецептор», который улавливает изменения содержания натрия в моче, и воздействует на околоклубочковые клетки - юкстагломерулярные, секретирующие ренин.

3. Юкставаскулярные клетки (Гурмагтига) - относят к мезангиальным клеткам, лежат в треугольном пространстве между приносящей и выносящей артериолами и плотным телом (периваскулярный островок мезангия). Имеют овальную или неправильную форму.

Начинают секретировать ренин после истощения юкстагломерулярных клеток.

Основная функция ЮГА: участвует в регуляции кровообращения и мочеобразования в почках и оказывает влияние на общую гемодинамику и водно-солевой баланс в организме.

Вырабатывает - ренин - полипептид с ферментативной активностью.

В крови он воздействует на неактивный пептид (вырабатываемый печенью) - ангиотензиноген, который в две стадии превращается в свою активную форму - ангиотензин II и вызывает сокращение гладких миоцитов стенки артерий, тем самым повышает кровяное давление, и стимулирует выделение альдостерона в клубочковой зоне коры надпочечников, который же может усиливать выработку антидиуретического гормона и стимулировать реабсорбцию ионов натрия и воды в почках.

Таким образом, избыточная продукция ренина приводит не только к спазму мелких сосудов, но и к усилению реабсорбирующей функции самих почек. Происходящее увеличение объѐма плазмы крови в еще большей степени (наряду со спазмом сосудов) повышает давление крови.

11. На какие структуры действует альдостерон?

Ответ : Альдостерон обладает двумя основными «минералокортикоидными» активностями, являясь:

1) важнейшим регулятором объема внеклеточной жидкости и

2) главным регулятором го­меостаза калия. На объем внеклеточной жидкости альдо­стерон действует опосредованно, через влияние на транспорт натрия в почечных канальцах; вода пассивно следует за натри­ем, транспорт которого регулируется альдостероном. Основным объектом действия альдостерона в почке служат собиратель­ные канальцы коркового вещества, где он ослабляет экс­крецию натрия, увеличивая экскрецию калия. Механизм этого действия неясен. Один из возможных путей заключается в том, что реабсорбция положительно заряженного иона нат­рия обусловливает снижение трансмембранного потенциала, со­здавая тем самым условия, благоприятствующие выходу катио­нов из канальцевых клеток почки. Поскольку основным внут­риклеточным катионом, несущим один положительный заряд, является калий, он может пассивно выходить из клетки по электрическому градиенту, чтобы восстановить нормальный по­ложительный заряд люминальной мембраны. Заключается ли механизм явления именно в этом или альдостерон может прямо влиять на специфический калиевый насос — не известно. Аль­достерон увеличивает также экскрецию иона водорода почками. Это может быть следствием прямого действия гормона на во­дородный насос или частично определяться изменением элек­трического градиента в результате упомянутой выше активации транспорта натрия. Однако влияние альдостерона на экскрецию калия и водорода проявляется только при достаточном поступ­лении натрия в собирательные канальцы.

При хроническом введении минералокортикоидов регистри­руется феномен «ускользания» почки из-под их натрийзадерживающего эффекта. Так, при введении альдостерона отме­чается период задержки натрия (3—5 дней), после которого исходный натриевый баланс восстанавливается. Этот защитный механизм предохраняет организм от прогрессирующе­го увеличения объема внеклеточной жидкости и возникновения отеков. Однако «ускользания» из-под калийистощающего эф­фекта не происходит. Поэтому при хроническом введении ми­нералокортикоидов все же наблюдается повышение массы те­ла, общего объема внеклеточной жидкости и, вероятно, арте­риального давления на фоне снижения уровня калия в сыво­ротке крови и относительного увеличения его экскреции.

Механизм, лежащий в основе феномена «ускользания» из-под действия минералокортикоидов, неизвестен. Полагают, что оно обусловливается влиянием неидентифицированного натрий-уретического гормона, изменением механических факторов, действующих на реабсорбдию натрия в проксимальных каналь­цах, или изменением скорости клубочковой фильтрации. Однако каков бы ни был механизм этого феномена, он не мо­жет объясняться изменением действия альдостерона на соби­рательные канальцы, поскольку сдвиги в экскреции калия сохраняются. Более вероятно, таким образом, что альдо­стерон влияет на гомеостаз натрия, действуя на сегменты нефрона, расположенные проксимальнее.

Альдостерон и другие минералокортикоиды могут действо­вать и на другие эпителиальные клетки, в частности клетки желудочно-кишечного тракта и выводных протоков слюнных и потовых желез. Однако сколько-нибудь важные физиологи­ческие последствия внепочечных эффектов альдостерона неиз­вестны.

12. В каких случаях повышается выработка альдостерона?

• Психологический стресс и состояние тревоги (R) Когда человек попадает в состояние стресса у него активируется нервная система и происходит резкий выброс альдостерона. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – это часть механизма, с помощью которого нервная система увеличивает уровень альдостерона. (R)

• Увеличение выработки холецистокинина (ССК) – пептидного гормона желудочно-кишечного тракта, что приводит к росту уровня альдостерона. (R) Известно, что пациенты с синдромом раздраженного кишечника вырабатывают слишком много гормона ССК в ответ на пищу, богатую жиром. (R) Также при употреблении в пищу продуктов с лектином происходит рост выработки ССК (в опытах на крысах (R). При исследовании на людях включение в диету фасоли также привело к росту выработки ССК, что, вполне вероятно, связано с присутствием лектинов. (R)

• Недостаток магния (R, R2)
• Недостаток цинка (R)
• Низкое артериальное давление (R). Если у вас низкое кровяное давление, то организм пробует компенсировать это снижение, и вырабатывает больше альдостерона.
• Получение много калия с пищей или рост уровня калия при болезни почек (R)
• Повышение кислотности крови (ацидоз) (R)
• Высокие уровни гистамина. Этот медиатор аллергических заболеваний очень сильно стимулирует выработку альдостерона (в опытах на собаках) (Р)
• Наличие опухоли, продуцирующей альдостерон (R)
• Аденома надпочечника, секретирующая альдостерон – самая частая причина
• Гиперплазия надпочечника
• Сердечная недостаточность
• Прием или инъекции эстрогена, ангиотензина
• Сильное кровотечение
• Цирроз печени с асцитом
• Высокие дозы мочегонных и слабительных препаратов
• Нефротический синдром
• Беременность
• Термический стресс
• Голодание более 10 дней
• Хроническая обструктивная болезнь легких

13. К чему приводит недостаток антидиуретического гормона?

1. Несахарный диабет : 

При несахарном диабете уменьшается реабсорбция воды в собирательных трубочках почек. Патогенез заболевания обусловлен недостаточной секрецией вазопрессина — АДГ (несахарный диабет центрального происхождения) или сниженной реакцией почек на действие гормона (нефрогенная форма, почечный несахарный диабет). Реже причиной несахарного диабета становится ускоренная инактивация вазопрессина вазопрессиназами циркулирующей крови. На фоне беременности течение несахарного диабета становится более тяжёлым из-за повышения активности вазопрессиназ или ослабления чувствительности собирательных трубочек.

Больные несахарным диабетом выделяют за сутки большое количество (>30мл/кг) слабоконцентрированной мочи, страдают от жажды и пьют много воды (полидипсия). Для диагностики центральной и нефрогенной форм несахарного диабета используют аналог вазопрессина десмопрессин — он оказывает лечебное действие только при центральной форме.

2. Синдром неадекватной секреции АДГ : Этот синдром обусловлен неполным подавлением секреции антидиуретического гормона при низком осмотическом давлении плазмы и отсутствии гиповолемии. Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона сопровождается пониженным выделением мочи, гипонатриемией и гипоосмотическим состоянием крови. Клинические симптомы — летаргия, анорексия, тошнота, рвота, мышечные подёргивания, судороги, кома. Состояние пациента ухудшается при поступлении в организм больших объёмов воды (внутрь или внутривенно); напротив, ремиссия наступает при ограничении употребления воды.

14. Какие гормоны участвуют в регуляции ионного гомеостаза?

Ответ : Регуляция водно-солевого гомеостаза осуществляется при участии гормонов коры надпочечников - альдостерона, задней доли гипофиза - вазопрессина, предсердного натрийуретического пептида.

Регулируемыми параметрами гомеостаза является концентрация ионов в плазме крови, величина осмотического давления плазмы, объем циркулирующей крови, которые отражают поддержания баланса солей и воды в организме и их распределение между клеточным и внеклеточным пространствами.

Альдостерон секретируется клубочковой зоны коры надпочечников и регулирует концентрацию ионов натрия и калия во внутренней среде.

Вазопрессин образуется нейронами гипоталамуса путем нейросекреции, транспортируется в заднюю долю гипофиза, откуда поступает в кровь при увеличении осмотического давления внутренней среды, следствием чего является увеличение реабсорбции воды в нефронах и уменьшение диуреза.

Предсердный натрийуретический пептид синтезируется в предсердиях, откуда поступает в кровь при увеличении венозного притока крови к предсердий и способствует увеличению выделения натрия с мочой, следствием чего является уменьшение объема циркулирующей крови (ОЦК).

Регуляция натрий-калиевого гомеостаза

Регуляция натрий-калиевого гомеостаза осуществляется преимущественно с участием альдостерона и предсердного натрийуретического пептида.

Баланс натрия и хлора. Ежедневно с пищей в пищеварительный канал человека поступает от 8,0 до 10,0 г хлорида натрия (NaCI). Ионы Na + и ионы Сl- всасываются из кишечника в плазму крови, а оттуда путем диффузии поступают в межклеточную жидкость. В внеклеточном пространстве концентрация ионов Na ⁺ почти в 10 раз больше, чем в клетках. Содержание ионов Na + в плазме крови и межклеточной жидкости составляет 135-145 мэкв / л. Выделение из организма ионов Na + происходит с мочой. Со 100% профильтрованного натрия в канальцах нефронов реабсорбируется активным транспортом 99 % натрия и только 1 % выделяется из организма.

Концентрация хлорида в плазме крови составляет 98-106 ммоль / л. Этот ион фильтруется и реабсорбируется в нефронах вместе с натрием, однако реабсорбция хлорида осуществляется пассивно диффузией или вторичным активным транспортом.

Баланс калия. В пищеварительный канал с пищей поступает 50-150 ммоль калия (минимальное поступление 25 ммоль / л), из тонкой кишки всасывается в кровь. Концентрация в плазме крови ионов К + находится в пределах 3,4-5,2 ммоль / л, что в 20-30 раз меньше, чем в клетках. В проксимальных канальцах и толстом сегменте петли Генле происходит реабсорбция калия пассивным и активным транспортом. Однако в дистальном отделе нефрона осуществляется его секреция в обмен на ионы Na *. При высокой концентрации калия в плазме крови он выделяется с мочой - до 100% ионов К +, при недостатке - только до 3%. Ионы калия выделяются также пищеварительным каналом, потому что после всасывания их из тонкой кишки они секретируются в полость толстой кишки.

Альдостерон и его роль

Клетки клубочковой зоны коры надпочечников синтезируют стероидные гормоны - минералокортикоиды, среди которых альдостерон составляет 90%. Предшественником альдостерона, как и многих других стероидных гормонов, является холестерол. Альдостерон незначительно связан с белками плазмы, нормальная его концентрация в плазме крови составляет 0,17 нмоль / л, он разрушается в печени.

Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия и секрецию ионов калия и водорода в канальцах нефронов почек и, таким образом, поддерживает баланс этих ионов, а также, благодаря осмотическому градиенту, распределение воды между клетками и в внеклеточном пространстве.

15. Какое влияние оказывает симпатический отдел ВНС на диурез?

Ответ : В ЦНС поступает информация о состоянии внутренней среды, происходит интеграция сигналов и обеспечивается регуляция деятельности почек при участии эфферентных нервов или эндокринных желез, гормоны которых регулируют процесс мочеобразования. Анурия, наступающая при болевом раздражении, может быть воспроизведена условно-рефлекторным путем. Механизм болевой анурии основан на раздражении гипоталамических центров, стимулирующих секрецию вазопрессина нейрогипофизом. Наряду с этим усиливаются активность симпатической части автономной нервной системы и секреция катехоламинов надпочечниками, что и вызывает резкое уменьшение мочеотделения вследствие как снижения клубочковой фильтрации, так и увеличения канальцевой реабсорбции воды.

 Не только уменьшение, но и увеличение диуреза может быть вызвано условно-рефлекторным путем. Многократное введение воды в организм собаки в сочетании с действием условного раздражителя приводит к образованию условного рефлекса, сопровождающегося увеличением мочеотделения. Механизм условно-рефлекторной полиурии в данном случае основан на том, что от коры больших полушарий поступают импульсы в гипоталамус и уменьшается секреция АДГ. Импульсы, поступающие по эфферентным нервам почки, регулируют гемодинамику и работу юкстагломерулярного аппарата почки, оказывают прямое влияние на реабсорбцию и секрецию ряда неэлектролитов и электролитов в канальцах. Импульсы, поступающие по адренергическим волокнам, стимулируют транспорт натрия, а по холинергическим — активируют реабсорбцию глюкозы и секрецию органических кислот. Механизм изменения мочеобразования при участии адренергических нервов обусловлен активацией аденилатциклазы и образованием цАМФ в клетках канальцев. Катехоламинчувствительная аденилатциклаза имеется в базолатеральных мембранах клеток дистального извитого канальца и начальных отделов собирательных трубок. Афферентные нервы почки играют существенную роль как информационное звено системы ионной регуляции, обеспечивают осуществление рено-ренальных рефлексов.

16. Почему глюкозурия сопровождается полиурией?

Ответ : Глюкозурия обычно сопровождается полиурией при повышении осмолярности мочи, поскольку глюкоза - осмотически активное веществ.

17. Какое влияние адреналин оказывает на клубочковую фильтрацию?

Ответ : адреналин может по-разному влиять на процесс фильтрации, что зависит от концентрации в плазме крови. В низких концентрациях адреналин увеличивает скорость клубочковой фильтрации и мочеобразование вследствие сужения преимущественно выносящей артериолы. В высоких концентрациях адреналин вызывает сужение приносящей артериолы и уменьшение клубочковой фильтрации.

18. Где находится центр непроизвольного мочеиспускания?

Ответ : непроизвольный рефлекторный центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга. 

19. К какому возрасту процесс мочеиспускания становится управляемым? Почему?

Ответ : Зрелый мочевой пузырь. Увеличивается эффективный объём мочевого пузыря, мочеиспускание становится полностью управляемым, развито умение активно сокращать сфинктер и мышцы тазового дна, а также подавлять гиперактивность мочевого пузыря, имеется возможность регулировать опорожнение мочевого пузыря.

Зрелый тип мочеиспускания формируется к 4-5 годам. 

О «зрелом типе» мочеиспускания можно говорить тогда, когда оно становится полностью управляемым (контролируемым ребенком). Его клиническими признаками являются:

соответствие объема мочевого пузыря возрасту ребенка;

адекватное диурезу и объему мочевого пузыря число мочеиспусканий в сутки;

полное удержание мочи днем и ночью;

умение задерживать и прерывать при необходимости акт мочеиспускания;

умение опорожнять мочевой пузырь без предшествующего позыва на мочеиспускание;

адекватное поведение (стремление к уединению при появлении позыва, приемы непосредственной подготовки к опорожнению мочевого пузыря, переживание при наличии любых его расстройств и пр.) 

20. Каким образом почки поддерживают осмотическую концентрацию внеклеточной жидкости? 

Ответ : Внеклеточная жидкость является промежуточной средой, отде­ляющей внутриклеточную среду от внешнего мира. Следовательно, от изменения объема и состава внеклеточной жидкости зависит и состояние внутриклеточной среды.

Осмоляльность и объем внеклеточной жидкости.Организм получает воду главным образом в виде питья и с пищей. Ча­стично вода образуется в результате метаболизма, особенно жиров. Вода выводится через почки (основной путь), при испа­рении с поверхности альвеол, кожи и, наконец, с экскремента­ми. Повышение осмоляльности плазмы крови, возникающее при потере чистой воды, является специфическим раздражителем осморецепторов, заложенных в переднем гипоталамусе. В резуль­тате их активации у человека, во-первых, появляется ощущение жажды и, во-вторых, усиливаются синтез и продукция АДГ, который оказывает влияние на реабсорбцию воды в дистальных и собирательных канальцах почек и задерживает в орга­низме воду. При низкой продукции АДГ организм выделяет большое количество мочи с низкой осмоляльностью (около 30 мосмоль/кг) и низкой плотностью (1,001—1,002 г/л). При максимальной секреции АДГ организм выделяет малое коли­чество мочи (около 500 мл) с высокой осмоляльностью (более 1200—1400 мосмоль/кг) и высокой плотностью (в ряде случаев более 1,040 г/л). Этот механизм позволяет поддерживать до­вольно постоянный уровень осмоляльности плазмы (285— 295 мосмоль/кг) с небольшими отклонениями в ту или другую сторону.