EXTRAKTA ORGAN

Extrarenala mekanismer för utsöndring av metaboliska produkter "/>

Extrarenala mekanismer för utsöndring av metaboliska produkter: a) utsöndring av lungorna, b) hud; c) slemhinnan i matsmältningskanalen; d) gall.

Organ som är involverade i utsöndringsprocesser "/>

Organ som är involverade i utsöndringsprocessen (rengöring av blod från metaboliska produkter).

Organen innefattar isolerings njurar, lungor, hud, svettkörtlar, matsmältnings körtlar, slemhinnan i mag-tarmkanalen och andra. Processerna för separation, eller utsöndring, fri kropp mot utländska giftiga ämnen och från överskott av salter.

Lungorna utsöndrar flyktiga ämnen från kroppen, såsom eter och kloroformångor under anestesi, alkoholångor, samt koldioxid och vattenångor.

Matsmältnings körtlar och slemhinnan i mag-tarmkanalen utsöndrar vissa tungmetaller, ett antal läkemedel (morfin, kinin, salicylater), främmande organisk förening (t ex färg).

Viktiga exkretoriska funktioner hos levern, avlägsnas från blodet hormoner (tyroxin, folliculin), hemoglobin, metaboliska produkter, produkter av kvävemetabolism och många andra ämnen.

Bukspottkörteln, som tarmkörtlarna, utöver utsöndringen av tungmetallsalter, utsöndrar puriner och medicinska ämnen. Excretory funktionen i matsmältningskörtlarna är särskilt tydlig när kroppen belastar en mängd olika ämnen eller en ökning av deras produktion i kroppen. Den extra belastningen medför en förändring av utsöndringshastigheten inte bara av njurarna utan också av matsmältningsröret.

Från och med dess genom koden släpps vatten och salter från kroppen, några organiska ämnen, i synnerhet urea, urinsyra och under intensivt muskulärt arbete - mjölksyra.

En särskild plats bland de tilldelningsorgan upptar talgkörtlar och bröstkörtlar, eftersom de ämnen som utsöndras av dem - talg och mjölk - inte "slagg" av metabolism och har viktiga fysiologiska betydelse.

Genom njurarna är utsöndringen huvudsakligen föremål för metabolismens slutprodukter (dissimilering). Den första typen av utsöndring beror på det faktum att njurarna utsöndrar slutprodukterna från kväve (protein) metabolism och vatten. Avskaffandet av de slutliga produkterna av proteinmetabolism är också associerad med processerna för preliminär syntes av substanser. Detta är den andra, mer komplicerade mekanismen för utsöndring i kroppen.

System och funktioner hos mänskliga organ

Metabolismen inuti människokroppen leder till bildandet av sönderdelningsprodukter och toxiner, som, i cirkulationssystemet i höga koncentrationer, kan leda till förgiftning och minskning av vitala funktioner. För att undvika detta har naturen givit organen av utsöndring, vilket ger metabola produkter ur kroppen med urin och avföring.

System av utsöndringsorgan

Utsöndringsorganen innefattar:

  • njure;
  • läder;
  • ljus;
  • spott och magkörtlar.

Njurar lindrar en person av överskott av vatten, ackumulerade salter, toxiner som bildas på grund av konsumtionen av för fetma livsmedel, toxiner och alkohol. De spelar en viktig roll vid eliminering av nedbrytningsprodukter av droger. Tack vare njurarbetet, lider en person inte av överflöd av olika mineraler och kvävehaltiga ämnen.

Ljus - upprätthåller syrebalans och är ett filter, både internt och externt. De bidrar till effektiv avlägsnande av koldioxid och skadliga flyktiga ämnen som bildas inuti kroppen, hjälper till med att bli av med flytande ångor.

Mag- och spottkörtlar - hjälper till att avlägsna överskott av gallsyror, kalcium, natrium, bilirubin, kolesterol, liksom osmält matrester och metaboliska produkter. Organen i matsmältningskanalen befriar kroppen av tungmetallsalter, orenheter av droger, giftiga ämnen. Om njurarna inte klarar av sin uppgift ökar belastningen på detta organ avsevärt, vilket kan påverka effektiviteten i sitt arbete och leda till misslyckanden.

Huden utför den metaboliska funktionen genom sebaceous och svettkörtlarna. Svettningsprocessen avlägsnar överskott av vatten, salter, karbamid och urinsyra, liksom cirka två procent koldioxid. Sebaceous körtlar spelar en viktig roll i utförandet av kroppens skyddande funktioner, utsöndrande talg, som består av vatten och ett antal obehandlingsbara föreningar. Det förhindrar penetration av skadliga föreningar genom porerna. Huden reglerar effektivt värmeöverföring, skyddar personen mot överhettning.

Urinsystem

Huvudrollen hos mänskliga utsöndringsorgan är upptagna av njurarna och urinvägarna, som innefattar:

  • blåsan;
  • urinledare;
  • urinröret.

Njurarna är parade organ formade pulser och en längd av ca 10-12 cm. En viktig urvals organ är i den mänskliga ländryggavdelningen skyddade tjocka fettskiktet och vissa mobil. Det är därför det inte är skadligt, men det är känsligt för inre förändringar i kroppen, mänsklig näring och negativa faktorer.

Var och en av njurarna hos en vuxen väger cirka 0,2 kg och består av ett bäcken och det huvudsakliga neurovaskulära bunt som förbinder organet med det mänskliga excretionssystemet. Bäckenet tjänar för kommunikation med urinledaren, och det med blåsan. Denna struktur av urinorganen låter dig helt stänga blodcirkulationscykeln och effektivt utföra alla tilldelade funktioner.

Strukturen hos båda njurarna består av två sammankopplade skikt:

  • kortikala - består av nephron glomeruli, fungerar som grund för njurfunktionen;
  • cerebral - innehåller en plexus av blodkärl, förser kroppen med nödvändiga ämnen.

Njurarna destillerar allt blod av en person genom sig själva på 3 minuter, och därför är de huvudfiltret. Om filtret är skadat uppträder en inflammatorisk process eller njursvikt, metaboliska produkter går inte in i urinröret genom urinledaren, men fortsätter sin rörelse genom kroppen. Toxiner utsöndras delvis med svett, med metaboliska produkter genom tarmarna, liksom genom lungorna. De kan emellertid inte helt lämna kroppen, och därför utvecklas akut berusning som är ett hot mot människans liv.

Urinary System Funktioner

Huvudfunktionerna hos excretionsorganen är att eliminera toxiner och överflödiga mineralsalter från kroppen. Eftersom njurarna spelar huvudrollen för det mänskliga excretionssystemet är det viktigt att förstå exakt hur de renar blodet och vad som kan störa deras normala funktion.

När blod går in i njurarna går det in i sitt kortikala skikt, där grovfiltrering uppstår på grund av nefronglomeruli. Stora proteinfraktioner och föreningar returneras till blodet hos en person och ger honom alla nödvändiga ämnen. Små skräp skickas till urinledaren för att lämna kroppen med urin.

Här uppträder tubulär reabsorption, under vilken återabsorptionen av fördelaktiga substanser från primär urin till humant blod uppträder. Vissa ämnen återabsorberas med ett antal funktioner. I fallet med ett överskott av glukos i blodet, vilket ofta inträffar under utvecklingen av diabetes mellitus, kan njurarna inte klara av hela volymen. En viss mängd glukos kan förekomma i urinen, vilket signalerar utvecklingen av en fruktansvärd sjukdom.

Vid behandling av aminosyror händer det att det finns flera underarter i blodet som bärs av samma bärare. I detta fall kan reabsorptionen hämmas och belastas med orgel. Protein ska normalt inte förekomma i urinen, men under vissa fysiologiska förhållanden (hög temperatur, hårt fysiskt arbete) kan detekteras vid utgången i små mängder. Detta villkor kräver observation och kontroll.

Således filtrerar njurarna i flera steg helt blodet och lämnar inga skadliga ämnen. På grund av överutbud av toxiner i kroppen kan dock arbetet hos en av processerna i urinsystemet försämras. Detta är inte en patologi, men kräver expertråd, som med konstant överbelastning misslyckas kroppen snabbt och orsakar allvarliga skador på människors hälsa.

Förutom filtrering, urinvägarna:

  • reglerar fluidbalansen i människokroppen;
  • upprätthåller syra-basbalans;
  • deltar i alla utbytesprocesser;
  • reglerar blodtrycket
  • producerar nödvändiga enzymer;
  • ger en normal hormonell bakgrund
  • bidrar till att förbättra absorptionen i kroppen av vitaminer och mineraler.

Om njurarna slutar fungera fortsätter de skadliga fraktionerna att vandra genom kärlbädden, vilket ökar koncentrationen och leder till en långsam förgiftning av personen med metaboliska produkter. Därför är det så viktigt att behålla sitt normala arbete.

Förebyggande åtgärder

För att hela urvalssystemet ska kunna fungera smidigt, är det nödvändigt att noggrant övervaka arbetet hos vart och ett av de organ som är relaterade till det och, vid det minsta misslyckandet, kontakta en specialist. För att slutföra arbetet med njurarna krävs hygien i urinvägsorganen. Det bästa förebyggandet i detta fall är den minsta mängd skadliga ämnen som konsumeras av kroppen. Det är nödvändigt att noggrant övervaka kosten: drick inte alkohol i stora mängder, minska innehållet i kosten av saltade, röka, stekta livsmedel samt livsmedel övermättade med konserveringsmedel.

Andra mänskliga excreta organ behöver också hygien. Om vi ​​pratar om lungor är det nödvändigt att begränsa närvaron i dammiga rum, områden med giftiga kemikalier, begränsade utrymmen med högt innehåll av allergener i luften. Du bör också undvika lungsjukdomar, en gång om året för att genomföra röntgenundersökning, i tid för att eliminera centrum för inflammation.

Det är lika viktigt att bibehålla normal funktion av mag-tarmkanalen. På grund av otillräcklig produktion av galla eller närvaro av inflammatoriska processer i tarmen eller magen, kan orsaka fermentationsprocesser, med lanseringen av sönderfallsprodukter. Att komma in i blodet, de orsakar manifestationer av berusning och kan leda till irreversibla konsekvenser.

Vad gäller huden är allting enkelt. Du bör regelbundet rengöra dem från olika föroreningar och bakterier. Du kan dock inte överdriva det. Överdriven användning av tvål och andra rengöringsmedel kan störa talgkörtlarna och leda till en minskning av epidermis naturliga skyddande funktion.

De excretory organen identifierar exakt vilka celler som är nödvändiga för att upprätthålla alla livssystem, och som kan vara skadliga. De skar bort allt överskott och tar bort det med svett, utandad luft, urin och avföring. Om systemet slutar fungera dör personen. Därför är det viktigt att övervaka arbetet i varje kropp och om du känner dig sjuk bör du omedelbart kontakta en specialist för undersökning.

Fysiologi av systemet med utsöndringsorgan

Fysiologiska urvalet

Isolering - en uppsättning fysiologiska processer som syftar till att avlägsna kroppens slutprodukter från metabolism (utöva njurarna, svettkörtlarna, lungorna, mag-tarmkanalen etc.).

Utskiljning (utsöndring) är processen att släppa kroppen från slutprodukterna av metabolism, överskott av vatten, mineral (makro- och mikroelement), näringsämnen, främmande och giftiga ämnen och värme. Utskiljning sker ständigt i kroppen, vilket säkerställer upprätthållandet av den optimala sammansättningen och de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos sin inre miljö och framför allt blod.

Slutprodukten av ämnesomsättning (metabolism) är koldioxid, vatten, kvävehaltiga ämnen (ammoniak, karbamid, kreatinin, urinsyra). Koldioxid och vatten bildas under oxidationen av kolhydrater, fetter och proteiner och frigörs från kroppen huvudsakligen i fri form. En liten del koldioxid frigörs i form av bikarbonater. Kvävehaltiga produkter av metabolism bildas under nedbrytningen av proteiner och nukleinsyror. Ammoniak bildas under oxidationen av proteiner och avlägsnas från kroppen huvudsakligen i form av urea (25-35 g / dag) efter motsvarande omvandlingar i levern och ammoniumsalter (0,3-1,2 g / dag). I musklerna under upplösningen av kreatinfosfat bildas kreatin, som efter uttorkning omvandlas till kreatinin (upp till 1,5 g / dag) och i denna form avlägsnas från kroppen. Med nedbrytningen av nukleinsyror bildas urinsyra.

Vid oxidationsprocessen av näringsämnen frigörs alltid värme, vars överskott måste avlägsnas från platsen för dess bildning i kroppen. Dessa substanser som bildas som ett resultat av metaboliska processer måste ständigt avlägsnas från kroppen och det överskottsvärme som släpps ut i den yttre miljön.

Mänskliga utsöndringsorgan

Utskiljningsförfarandet är viktigt för homeostas, det ger upphov till kroppens frisättning från metabolismens slutprodukter, som inte längre kan användas, främmande och giftiga ämnen, liksom överskott av vatten, salter och organiska föreningar från mat eller från ämnesomsättning. Den huvudsakliga betydelsen av utsöndringsorganen är att upprätthålla kompositionens konstantitet och volymen av kroppens inre vätska, i synnerhet blodet.

  • njurar - ta bort överskott av vatten, oorganiska och organiska ämnen, slutprodukter av metabolism;
  • lungor - ta bort koldioxid, vatten, vissa flyktiga ämnen, till exempel eter och kloroformångor under anestesi, alkoholångor när de är berusade;
  • spott och magkörtlar - utsöndra tungmetaller, ett antal droger (morfin, kinin) och utländska organiska föreningar;
  • bukspottkörtel och tarmkörtlar - utesluta tungmetaller, medicinska ämnen;
  • hud (svettkörtlar) - utsöndra vatten, salter, vissa organiska ämnen, i synnerhet urea och under hårt arbete - mjölksyra.

Allmänna egenskaper hos fördelningssystemet

Utskiljningssystemet är en uppsättning organ (njurar, lungor, hud, matsmältningsorgan) och regleringsmekanismer, vars funktion är utsöndringen av olika ämnen och dispersionen av överflödig värme från kroppen till miljön.

Var och en av excretionssystemets organ spelar en ledande roll i avlägsnandet av vissa utsöndrade ämnen och värmeavledning. Effekten av fördelningssystemet uppnås emellertid genom samarbete, som tillhandahålls av komplexa regleringsmekanismer. Samtidigt åtföljs en förändring i funktionell tillstånd hos ett av excretoryorganen (på grund av dess skada, sjukdom, uttömning av reserver) av en förändring av andras utsöndringsfunktion inom det integrerade systemet för utsöndring av kroppen. Till exempel, med överdriven avlägsnande av vatten genom huden med ökad svettning under förhållanden med hög yttre temperatur (på sommaren eller vid arbete i heta verkstäder i produktionen) minskar urinproduktionen av njurarna och utsöndringen minskar diuresen. Med en minskning av utsöndringen av kväveföreningar i urinen (med njursjukdom) ökar deras borttagning genom lungor, hud och matsmältningsorgan. Detta är orsaken till "uremisk" andning från munnen hos patienter med svåra former av akut eller kronisk njursvikt.

Njurarna spelar en viktig roll i utsöndringen av kvävehaltiga substanser, vatten (under normala förhållanden, mer än hälften av dess volym från en daglig frisättning), de flesta av de överskjutande mineraler (natrium, kalium, fosfat, etc), överskott av näringsämnen och främmande ämnen.

Enkel borttagning ge mer än 90% koldioxid bildas i kroppen av vattenånga, vissa flyktiga substanser som införts eller formade i kroppen (alkohol, eter, kloroform, bil och industriella gaser, aceton, karbamid, ytaktiva nedbrytningsprodukter). Om njurfunktionen är förbättrad urval urea hemliga luftvägs körtlar, vilka sönderdelningsresulterar i bildning av ammoniak, som orsakar uppträdandet av den karakteristiska lukten av andedräkt.

Körtlarna i matsmältningskanalen (inklusive spytkörtlarna) spelar en ledande roll i utsöndringen av överskott av kalcium, bilirubin, gallsyror, kolesterol och dess derivat. De kan släppa tungmetallsalter, medicinska ämnen (morfin, kinin, salicylater), utländska organiska föreningar (till exempel färgämnen), en liten mängd vatten (100-200 ml), urea och urinsyra. Deras utskiljningsfunktion förbättras när kroppen belastar ett överskott av olika substanser, såväl som njursjukdom. Detta ökar avsevärt utsöndringen av metaboliska produkter av proteiner med matsmältningskörlarnas hemligheter.

Huden är av avgörande betydelse i processen för att kroppen släpper ut värmen till miljön. I huden finns det särskilda utsöndringsorgan - svett- och talgkörtlar. Svettkörtlarna spelar en viktig roll vid frisättning av vatten, speciellt i heta klimat och (eller) intensivt fysiskt arbete, bland annat i heta verkstäder. Vattenutsöndring från hudytan sträcker sig från 0,5 l / dag i vila till 10 l / dag på heta dagar. Därefter frisätts också salter av natrium, kalium, kalcium, urea (5-10% av den totala mängden som utsöndras från kroppen), urinsyra och ca 2% koldioxid. Sebaceous körtlar utsöndrar ett särskilt fettämne - talgummi, som utför en skyddande funktion. Den består av 2/3 vatten och 1/3 av otillåtna föreningar - kolesterol, squalen, produkter av utbyte av könshormoner, kortikosteroider etc.

Funktionerna i excretionssystemet

Utskiljning är frisättningen av kroppen från slutprodukter av ämnesomsättning, främmande ämnen, skadliga produkter, toxiner, medicinska ämnen. Metabolism i kroppen producerar slutprodukter som inte kan användas vidare av kroppen och därför måste avlägsnas från den. Några av dessa produkter är giftiga för utsöndringsorganen, därför bildas mekanismer i kroppen som syftar till att göra dessa skadliga ämnen antingen ofarliga eller mindre skadliga för kroppen. Exempelvis ammoniak genereras i processen av metabolism av proteiner, har en skadlig effekt på njurepitelceller i levern så ammoniak omvandlas till urea, som inte har någon negativ effekt på njurarna. Dessutom sker neutralisering av giftiga ämnen som fenol, indol och skatol i levern. Dessa ämnen kombineras med svavelsyra och glukuronsyror, vilket bildar mindre giftiga ämnen. Sålunda föregås processerna för isolering av processer av den så kallade skyddande syntesen, d.v.s. omvandlingen av skadliga ämnen till ofarligt.

Utsöndringsorganen innefattar njurarna, lungorna, mag-tarmkanalen, svettkörtlarna. Alla dessa kroppar utför följande viktiga funktioner: borttagning av utbytesprodukter; deltagande i att upprätthålla kroppens inre miljö.

Deltagande av utsöndringsorgan för att upprätthålla balans mellan vatten och salt

Vattenfunktioner: Vatten skapar en miljö där alla metaboliska processer äger rum. är en del av strukturen hos alla celler i kroppen (bunden vatten).

Människokroppen är 65-70% i allmänhet sammansatt av vatten. I synnerhet är en person med en genomsnittlig vikt på 70 kg i kroppen cirka 45 liter vatten. Av denna mängd är 32 liter intracellulärt vatten, vilket är involverat i att bygga cellstrukturen och 13 liter extracellulärt vatten, varav 4,5 liter är blod och 8,5 liter extracellulär vätska. Människokroppen förlorar hela tiden vatten. Genom njurarna avlägsnas ca 1,5 liter vatten, vilket später ut giftiga ämnen och minskar deras toxiska effekt. Ca 0,5 liter vatten per dag går förlorad. Den utandade luften mättas med vattenånga och i denna form avlägsnas 0,35 1. Omkring 0,15 liter vatten avlägsnas med slutprodukterna av matförtunning. Således avlägsnas ca 2,5 liter vatten från kroppen om dagen. För att bevara vattenbalansen ska samma mängd intas: med mat och dryck ca 2 liter vatten träder in i kroppen och 0,5 liter vatten bildas i kroppen som ett resultat av metabolism (utbytesvatten), d.v.s. Ankomsten av vatten är 2,5 liter.

Reglering av vattenbalans. autoreglering

Denna process börjar med en avvikelse av konstanthalten i kroppen. Mängden vatten i kroppen är en hård konstant, som med ett otillräckligt vattenintag är ett pH och osmotiskt tryckskift mycket snabbt, vilket leder till en djup störning i utbytet av materia i cellen. Vid överträdelsen av kroppens vattenbalans signalerar en subjektiv känsla av törst. Det uppstår när det inte finns tillräckligt med vatten till kroppen eller när den är överdriven (ökad svettning, dyspepsi, med överdriven mängd mineralsalter, det vill säga med en ökning av det osmotiska trycket).

I olika delar av kärlbädden, särskilt i hypotalamusen (i den supraoptiska kärnan) finns specifika celler - osmoreceptorer innehållande en vakuol (vesikel) fylld med vätska. Dessa celler runt kapillärkärlet. Med en ökning av blodets osmotiska tryck på grund av skillnaden i osmotiskt tryck kommer vätskan från vakuolen att strömma in i blodet. Utsläppen av vatten från vakuolen leder till rynkningen, vilket medför excitering av osmoreceptorceller. Dessutom finns det en känsla av torrhet i munnen och svalgets slemhinnor, medan irritativa receptorer i slemhinnan, impulser från vilka även in i hypotalamusen och ökar excitering av en grupp kärnor, som kallas törstens centrum. Nervpulser från dem går in i hjärnbarken och en subjektiv känsla av törst bildas där.

Med en ökning av blodets osmotiska blodtryck börjar reaktioner att bilda som syftar till att återställa en konstant. Ursprungligen används reservvatten från alla vattentankar, det börjar passera in i blodomloppet, och dessutom stimulerar irritation av osmoreceptorerna i hypotalamus frisättningen av ADH. Den syntetiseras i hypothalamus och deponeras i hypofysen i bakre delen av hypofysen. Utsöndringen av detta hormon leder till en minskning av diuresen genom att öka reabsorptionen av vatten i njurarna (särskilt i uppsamlingskanalerna). Således befrias kroppen från överskott av salt med minimal vattenförlust. På grundval av den subjektiva känslan av törst (törstmotivering) bildas beteendereaktioner som syftar till att hitta och ta emot vatten, vilket leder till en snabb återföring av det osmotiska trycket konstant till normal nivå. Så är processen med reglering av en stel konstant.

Vattenmättnad utförs i två faser:

  • Fas av sensorisk mättnad uppträder när receptorerna i slemhinnan i munhålan och svalget är irriterad av vatten, vattnet deponeras i blodet;
  • Fasen av sann eller metabolisk mättnad uppstår som ett resultat av absorption av mottaget vatten i tunntarmen och dess inträde i blodet.

Excretory funktion av olika organ och system

Utskiljningsfunktionen i matsmältningsorganet kommer inte bara att avlägsnas av osmält matrester. Till exempel avlägsnas kvävehaltiga slagg hos patienter med nefrit. Vid brott mot vävnadens andning uppträder också oxiderade produkter av komplexa organiska ämnen i saliven. Vid förgiftning hos patienter med symtom på uremi observeras hypersalivering (förbättrad salivation), vilken till viss del kan betraktas som en extra utsöndringsmekanism.

Vissa färgämnen (metylenblått eller konsistens) utsöndras genom magslemhinnan, som används för att diagnostisera sjukdomar i magen med samtidig gastroskopi. Dessutom avlägsnas salter av tungmetaller och medicinska substanser genom magehinnan i magen.

Bukspottkörteln och tarmkörteln utsöndrar också tungmetallsalter, puriner och medicinska ämnen.

Lungutskiljningsfunktion

Med utandad luft tar lungorna bort koldioxid och vatten. Dessutom avlägsnas de flesta aromatiska estrarna genom lungens alveoler. Genom lungorna avlägsnas också fuselolja (förgiftning).

Skyddets utsöndringsfunktion

Vid normal funktion utsöndrar talgkörtlarna slutprodukter av ämnesomsättningen. Hemligheten hos talgkörtlarna är att smörja huden med fett. Utskiljningsfunktionen hos bröstkörtlarna manifesteras under amning. Därför, när giftiga och medicinska ämnen och eteriska oljor tas in i moderns kropp utsöndras de i mjölk och kan få effekt på barnets kropp.

De faktiska excretoryorganen i huden är svettkörtlarna, som tar bort slutprodukterna från ämnesomsättningen och därmed deltar i underhållet av många konstanter i kroppens inre miljö. Vatten, salter, mjölksyra och urinsyror, urea och kreatinin avlägsnas sedan från kroppen. Normalt är andelen svettkörtlar vid avlägsnandet av proteinmetabolismsprodukter liten, men för njursjukdom, speciellt vid akut njursvikt ökar svettkörtlarna avsevärt volymen utsöndrade produkter till följd av ökad svettning (upp till 2 liter eller mer) och en signifikant ökning av urea i svett. Ibland avlägsnas så mycket urea att det avsätts i form av kristaller på kroppens och underkläderna hos patienten. Toxiner och medicinska ämnen kan sedan avlägsnas. För vissa ämnen är svettkörtlar det enda excretoryorganet (till exempel arseniksyra, kvicksilver). Dessa ämnen, som frigörs från svett, ackumuleras i hårsäckarna och integritet, vilket gör det möjligt att bestämma närvaron av dessa substanser i kroppen, även många år efter dess död.

Njurfunktion hos excretion

Njurarna är de viktigaste organen av utsöndring. De spelar en ledande roll för att upprätthålla en konstant inre miljö (homeostas).

Njurfunktionerna är mycket omfattande och deltar:

  • i regleringen av blodvolymen och andra vätskor som utgör kroppens inre miljö;
  • reglera det konstanta osmotiska trycket i blod och andra kroppsvätskor;
  • reglera den joniska sammansättningen av den interna miljön;
  • reglera syra-basbalans
  • föreskriva utsläpp av slutprodukter av kväveomsättning
  • ge utskiljning av överskott av organiska ämnen som kommer från mat och bildas i samband med metabolism (till exempel glukos eller aminosyror);
  • reglera metabolismen (metabolism av proteiner, fetter och kolhydrater);
  • delta i reglering av blodtryck;
  • involverad i reglering av erytropoiesis;
  • delta i regleringen av blodkoagulering;
  • delta i utsöndringen av enzymer och fysiologiskt aktiva substanser: renin, bradykinin, prostaglandiner, vitamin D.

Strukturell och funktionell enhet av njurarna är nephronen, det utförs processen för urinbildning. I varje njure ca 1 miljon nefron.

Bildandet av den slutliga urinen är resultatet av tre huvudprocesser som förekommer i nephronen: filtrering, reabsorption och utsöndring.

Glomerulär filtrering

Urinbildning i njuren börjar med filtrering av blodplasma i renal glomeruli. Det finns tre hinder för filtrering av vatten och lågmolekylära föreningar: det glomerulära kapillära endotelet; källarmembran; inre bladkapselglomerulus.

Vid normal blodflödeshastighet bildar stora proteinmolekyler ett barriärskikt på ytan av endotelporerna, förhindrar passage av formade element och fina proteiner genom dem. De lågmolekylära komponenterna i blodplasma skulle inte kunna nå källarmembranet, vilket är en av de viktigaste komponenterna i det glomerulära filtreringsmembranet. Porerna i källarmembranet begränsar molekylernas passage beroende på storlek, form och laddning. Den negativt laddade porväggen hindrar molekylernas passage med samma laddning och begränsar passagen av molekyler som är större än 4-5 nm. Den sista barriären i vägen för filtrerbara ämnen är det inre bladet i glomeruluskapseln, som bildas av epitelceller - podocyter. Podocyter har processer (ben) med vilka de är fästa vid källarmembranet. Utrymmet mellan benen är blockerat av slitsmembran som begränsar passagen av albumin och andra molekyler med hög molekylvikt. Sålunda säkerställer ett sådant flerskiktigt filter bevarandet av likformiga element och proteiner i blodet och bildandet av ett praktiskt taget proteinfritt ultrafiltrat - primär urin.

Huvudkraften som ger filtrering i glomeruli är det hydrostatiska trycket i blodet i glomerulära kapillärerna. Det effektiva filtreringstrycket, som den glomerulära filtreringshastigheten beror på, bestäms av skillnaden mellan blodets hydrostatiska tryck i glomerulära kapillärerna (70 mmHg) och de faktorer som motsätter sig det onkotiska trycket av plasmaproteiner (30 mmHg) och det hydrostatiska trycket hos ultrafiltrat i glomerulär kapsel (20 mmHg). Därför är det effektiva filtreringstrycket 20 mm Hg. Art. (70 - 30 - 20 = 20).

Mängden filtrering påverkas av olika intra-njur- och extrarenala faktorer.

Njurfaktorer inkluderar: mängden hydrostatiskt blodtryck i glomerulära kapillärer; antalet fungerande glomeruli; mängden ultrafiltrat tryck i glomerulär kapsel; graden av kapillär permeabilitetsglomerulus.

De yttre faktorerna innefattar: mängden blodtryck i de stora kärlen (aorta, njurartären); njurblodflödeshastighet; värdet av onkotiskt blodtryck funktionella tillstånd hos andra utsöndringsorgan grad av vävnadshydratisering (mängd vatten).

Tubular reabsorption

Reabsorption - reabsorption av vatten och substanser som är nödvändiga för kroppen från primär urin in i blodomloppet. I den mänskliga njuren bildas 150-180 liter filtrat eller primär urin per dag. Den slutliga eller sekundära urinen utsöndras ca 1,5 liter, resten av vätskepartiet (dvs. 178,5 liter) absorberas i rören och uppsamlingskanalerna. Reabsorptionen av olika ämnen utförs genom aktiv och passiv transport. Om ett ämne reabsorberas mot en koncentration och elektrokemisk gradient (dvs med energi) kallas denna process aktiv transport. Skiljer mellan primär aktiv och sekundär aktiv transport. Den primära aktiva transporten kallas överföring av ämnen mot den elektrokemiska gradienten, som utförs av energi från cellulär metabolism. Exempel: Överföringen av natriumjoner, som inträffar med deltagandet av enzymet natrium-kalium-ATPas, med användning av adenosintrifosfatets energi. En sekundär transport är överföringen av ämnen mot koncentrationsgradienten, men utan utgifter för cellenergi. Med hjälp av en sådan mekanism sker reabsorption av glukos och aminosyror.

Passiv transport - sker utan energi och kännetecknas av att överföringen av ämnen sker längs den elektrokemiska, koncentration och osmotiska gradienten. På grund av passiv transport reabsorberad: vatten, koldioxid, urea, klorider.

Reabsorptionen av ämnen i olika delar av nephronen varierar. Under normala förhållanden absorberas glukos, aminosyror, vitaminer, mikroelement, natrium och klor i det proximala nephron-segmentet från ultrafiltrat. I efterföljande delar av nephronen absorberas endast joner och vatten.

Av stor betydelse för reabsorptionen av vatten och natriumjoner, liksom i mekanismerna för koncentration av urin, är funktionen av rotation-motströmssystemet. Nefronslingan har två knä - nedåtgående och stigande. Epitelet av det stigande knäet har förmågan att aktivt överföra natriumjoner till den extracellulära vätskan, men väggen i detta avsnitt är ogenomtränglig för vatten. Epitelet på det nedåtgående knäet passerar vatten, men har inga mekanismer för transport av natriumjoner. Genom att passera genom nedstigande delen av nefronslingan och ge bort vatten blir den primära urinen mer koncentrerad. Resabsorptionen av vatten sker passivt på grund av det faktum att det i den stigande delen finns en aktiv reabsorption av natriumjoner, vilka, in i den intercellulära vätskan, ökar det osmotiska trycket i det och främjar återabsorptionen av vatten från de nedåtgående delarna.

Isolering. Fysiologi av urinvägarna

Urvalsorgan och deras funktioner

Strukturella och funktionella egenskaper hos urinvägarna

Mängden och sammansättningen av urin

Neurohumoral reglering av njurefunktionen i urinen.

Urinering, urinering och deras reglering.

Urvalsorgan och deras funktioner

Under processen med vital aktivitet i människokroppen bildas betydande mängder metaboliska produkter, som inte längre används av cellerna och måste avlägsnas från kroppen. Dessutom måste kroppen befrias från giftiga och främmande ämnen, från överskott av vatten, salter, från droger. Ibland föregås utsöndringsprocessen av neutralisering av giftiga ämnen, till exempel i levern.

Organen som utför excretoryfunktioner kallas excretory eller excretory. Dessa inkluderar njurar, lungor, hud, lever och mag-tarmkanalen. Huvudsyftet med utsöndringsorganen är att upprätthålla beständigheten hos kroppens inre miljö. Excretory organ är funktionellt sammankopplade. Förskjutningen i funktionen hos ett av dessa organ förändrar den andra aktiviteten. Till exempel, när överdriven avlägsnande av fluid genom huden vid höga temperaturer minskar mängden diuresis. Vid kränkning av njurarnas excretionsfunktion ökar svettkörtornas roll och övre luftvägens slemhinna i avlägsnandet av proteinmetabolismsprodukter. Förstöring av utsöndringsprocesser leder oundvikligen till att patologiska förändringar i homeostas eller till och med dödsorganet uppstår.

Lungorna och övre luftvägar tar bort koldioxid och vatten från kroppen. Ca 400 ml vatten avdunstar per dag. Dessutom frigörs de flesta aromatiska ämnena genom lungorna, till exempel eter och kloroformångor under anestesi, fuseloljor när de är berusade med alkohol. Som en del av den trakeobronchiala utsöndringen utsöndras nedbrytningsprodukter av ytaktivt ämne, IgA, etc. Från kroppen när njurarnas utsöndringsfunktion störs, börjar urea frigöras genom slemhinnan i övre luftvägarna och bestämmer motsvarande lukt av ammoniak från munnen. Slimhinnan i övre luftvägarna kan frigöra jod från blodet.

Spytkörtlar utsöndrar salter av tungmetaller, vissa droger, roganistkalium etc.

Mag: Slutprodukten av ämnesomsättning (urea, urinsyra), medicinska och giftiga ämnen (kvicksilver, jod, salicylsyra, kinin) härrör från magsaften.

Tarmarna avlägsnar salter av tungmetaller, magnesiumjoner, kalcium (50% utsöndras av kroppen), vatten; sönderdelningsprodukter av livsmedelsämnen som inte har absorberats i blodet och ämnen som kommer in i tarmlumen med saliv, mag-, bukspottkörteljuice, gall.

Lever: Som en del av gallan utsöndras bilirubin och dess produkter i tarmen, kolesterol, gallsyror, hormonsänkande produkter, läkemedel, giftiga kemikalier etc.

Huden utövar en utsöndringsfunktion på grund av svettens aktivitet och i mindre utsträckning talgkörtlar. Svettkörtlarna tar bort vatten (under normala förhållanden, 0,3-1,0 l per dag, med hypersekretion upp till 10 liter per dag), urea (5-10% av den mängd som utsöndras av kroppen), urinsyra, kreatinin, mjölksyra, alkalimetallsalter, särskilt natrium, organiskt material, flyktiga fettsyror, spårämnen, vissa enzymer. Sebaceous körtlar på en dag avger cirka 20 g av utsöndring, varav 2/3 är vatten och 1/3 - kolesterol, produkter av utbyte av könshormoner, kortikosteroider, vitaminer och enzymer. Det huvudsakliga organet för utsöndring är njurarna.

Urladdningsorgan

1. Utsöndringsorganen, deras deltagande i upprätthållandet av de viktigaste parametrarna för kroppens inre miljö (osmotiskt tryck, blod pH, blodvolym etc.). Renal och extrarenal utsöndringsvägar.

Utskiljningsförfarandet är avgörande för homeostas, det ger kroppens frisättning från metabolismens slutprodukter, som inte längre kan användas, främmande och giftiga ämnen, liksom överskott av vatten, salter och organiska föreningar från mat eller från ämnesomsättning ). Vid utskiljningsprocessen hos människor är njurarna, lungorna, huden och matsmältningsorganen involverade.

Urvalsorgan. Huvudsyftet med utsöndringsorganen är att upprätthålla kompositionens konstantitet och volymen av vätskor i kroppens inre miljö, särskilt blod.

Njurarna avlägsnar överskott av vatten, oorganiska och organiska ämnen, slutprodukter av ämnesomsättning och främmande ämnen. Lungor utsöndrade CO2, vatten, vissa flyktiga ämnen, såsom eter och kloroformångor under anestesi, alkoholångor under förgiftning. Spytkärl och magkörtlar utsöndrar tungmetaller, ett antal droger (morfin, kinin, salicylater) och utländska organiska föreningar. Excretory funktion utförs av levern och avlägsnar från blod ett antal produkter av kvävemetabolism. Bukspottkörteln och tarmkörteln utsöndrar tungmetaller, medicinska ämnen.

Hudkörtlar spelar en viktig roll vid utsöndring. Vatten och salter, några organiska ämnen, i synnerhet urea, avlägsnas sedan från kroppen och mjölksyra (se kapitel I) för intensivt muskelarbete. Utskiljning av sebaceous och bröstkörtlar - sebum och mjölk har en oberoende fysiologisk betydelse - mjölk som livsmedelsprodukt för nyfödda och sebum för smörjning av huden.

2. Njurarnas värde i kroppen. Nephron är en morfofunktionell enhet i njurarna. Rollen av dess olika divisioner i bildandet av urin.

Njurens huvudsakliga funktion är bildandet av urin. Den strukturella och funktionella enheten hos njurarna som utför denna funktion är nephronen. Varje njur som väger 150 g är 1-1,2 miljoner. Varje nephron består av en vaskulär glomerulus, en kapsel av Shumlyansky-Bowman, en proximal konvulerad tubulär, en slinga av Henle, en distal vikad tubule och en uppsamlingsrör som öppnar sig i njurbäckenet. För mer information om njurstrukturen, se. Histologi.

Njurarna rensar blodplasma av vissa ämnen och koncentrerar dem i urinen. En betydande del av sådana ämnen är 1) slutprodukten av metabolism (urea, urinsyra, kreatinin), 2) exogena föreningar (droger etc.), 3) ämnen som är nödvändiga för organismens vitala aktivitet, men deras innehåll måste observeras på en viss nivå ( joner av Na, Ca, P, vatten, glukos, etc.). Mängden utsöndring av sådana ämnen genom njurarna regleras av speciella hormoner.

Njurarna är således involverade i reglering av vatten, elektrolyt, syrabas, kolhydratjämvikt i kroppen, vilket bidrar till att upprätthålla konstantiteten hos den joniska kompositionen, pH, osmotiskt tryck. Därför är njurens huvuduppgift att selektivt avlägsna olika ämnen för att upprätthålla den relativa konstansen hos den kemiska sammansättningen av blodplasma och extracellulär vätska.

Dessutom bildas speciella biologiskt aktiva substanser som är involverade i reglering av blodtryck och blodvolymen (renin) och bildandet av röda blodkroppar (erytropoietiner) i njurarna. Bildandet av dessa substanser sker i cellerna i den så kallade Yuxta-glomerulära apparaten hos njurarna (SUBA).

Bilateral nefrektomi eller akut njursvikt i 1-2 veckor leder till dödlig uremi (acidos, ökar koncentrationen av Na, K, P-joner, ammoniak, etc.). Du kan kompensera för uremia njure eller extrakorporeal dialys (genom att ansluta en artificiell njure).

3. Strukturen av glomeruli, deras klassificering (kortikal, juxtamedullary).

Njurarna har 2 typer nefroner:

  1. Cortical nefron - kort slinga av Henle. Ligger i kortikala substansen. De utstående kapillärerna bildar ett kapillärnätverk och har en begränsad förmåga att reabsorbera natrium. De är i njuren, det finns 80-90%
  2. Juxtamedullary nefron - ligger på gränsen mellan cortex och medulla. Henle långa slinga, som går djupt in i medulla. Den utförande av arteriole i dessa nefroner har samma diameter som den bärande. Den bärande arterioleen bildar tunna, raka kärl som tränger djupt in i medulla. Yuxtamedullary nefroner - 10-20%, de har ökad reabsorption till natriumjoner.

Glomerulärfiltret passerar ämnen med en storlek av 4 nm och passerar inte substans - 8 nm. Molekylvikten är fri att passera substanser med en molekylvikt av 10 000 och permeabiliteten minskar gradvis när vikten ökar till 70 000 substanser som bär en negativ laddning. Elektriska neutrala substanser kan passera med en massa upp till 100 000. Det totala området av filtreringsmembranet är 0,4 mm och den totala ytan av en person och den totala ytan är 0,8-1 kvadratmeter.

Vid en vuxen vila, strömmar 1200-1300 ml per minut genom njurarna. Detta kommer att vara 25% av minutvolymen. Plasmen filtreras i glomeruli, och inte själva blodet. För detta ändamål används hematokrit.

Om hematokrit är 45% och plasma är 55%, kommer mängden plasma att vara = (0,55 * 1200) = 660 ml / min och mängden primär urin = 125 ml / min (20% av plasmaströmmen). Per dag = 180 l.

Filtreringsprocesser i glomeruli beror på tre faktorer:

  1. Tryckgradienten mellan kapillärens och kapselns inre hålighet.
  2. Njurfilterstruktur
  3. Filtermembrans yta, som beror på den volymetriska filtreringshastigheten.

Filtreringsprocessen hänför sig till processerna med passiv permeabilitet, vilken utförs under verkan av hydrostatiska tryckkrafter och i glomeruli kommer filtreringstrycket att lägga upp från det hydrostatiska trycket av blod i kapillärerna, onkotiskt tryck och hydrostatiskt tryck i kapseln. Hydrostatiskt tryck = 50-70 mm Hg, eftersom blod går rakt från aortan (bukdelen).

Onkotiskt tryck - bildat av plasmaproteiner. Proteinmolekyler, stora, de är inte lika med filterets porer, så de kan inte passera genom det. De kommer att störa filtreringsprocessen. Det blir 30 mm.

Hydrostatiskt tryck av det formade filtratet, som är beläget i kapselns lumen. I den första urinen = 20 mm.

Pr - hydrostatiskt blodtryck i kapillärerna

PM - tryck av primär urin.

När blodet rör sig i kapillärerna växer det onkotiska trycket och filtreringen vid ett visst stadium kommer att sluta, för det kommer att överskrida filtreringshjälpkrafterna.

Under 1 minut bildas 125 ml primär urin - 180 liter per dag. Den slutliga urinen är 1-1,5 liter. Processen för reabsorption. Från 125 ml i den slutliga urinen får 1 ml. Koncentrationen av substanser i primär urinen motsvarar koncentrationen av de upplösta substanserna i blodplasma, d.v.s. primär urin blir isotonisk plasma. Osmotiskt tryck i primär urin och plasma är densamma - 280-300 mOs mol per kg

4. Blodtillförsel till njurarna. Funktioner av blodtillförseln till de kortikala och cerebrala skikten i njuren. Självreglering av renalt blodflöde.

Under normala förhållanden passerar både njurarna, vars massa endast är ca 0,43% av kroppsmassan hos en frisk person, från 1/5 till 1/44 av blodet som strömmar från hjärtat till aortan. Blodflödet i njurens kortikala substans når 4-5 ml / min per 1 g vävnad; Detta är den högsta nivån på organs blodflöde. Egenheten hos renalblodflödet är att under konstituerande förändringar i systemiskt arteriellt tryck över ett brett intervall (från 90 till 190 mm Hg) förblir det konstant. Detta beror på ett speciellt system för självreglering av blodcirkulationen i njurarna.

Korta njurartärer avviker från buken aorta, gren i njurarna till mindre och mindre kärl, och en medförande arteriole kommer in i glomerulusen. Här bryter den upp i kapillärslingor, som sammanfogar, bildar en efferent (efferent) arteriol, genom vilken blod strömmar från glomerulusen. Diametern hos den efferenta arteriolen är smalare än den avferenta. Kort efter separationen från glomerulus splittrar den efferenta arteriolen igen i kapillärer, vilket bildar ett tätt nät kring de proximala och distala krängningarna. Således passerar det mesta av blodet i njurarna genom kapillärerna två gånger - först i glomerulusen, sedan i tubulärerna. Skillnaden i blodtillförseln hos juxtamedullary nefron ligger i det faktum att den efferenta arteriolen inte bryts upp i det peri-kanala kapillärnätet, men bildar raka kärl som faller ner i medeln i njuren. Dessa kärl ger blodtillförseln till njurmedulla; Blod från peri-kanala kapillärerna och direkta kärl strömmar in i venesystemet och går in i den nedre vena cava via njurarna.

5. Fysiologiska metoder för studier av njurfunktion. Reningskoefficient (clearance).

Mätning av glomerulär filtreringshastighet. För att beräkna volymen av fluid som filtreras i 1 min i glomerulär filtreringshastighet, och ett antal andra indikatorer för urinbildningsprocessen, metoder och formler baserade på reningsprincipen används ibland (ibland kallas de clearance-metoderna, från det engelska ordfrigörandet). För att mäta glomerulär filtrering används fysiologiskt inerta substanser som inte är giftiga och inte binder till plasmaproteinet, genom att penetrera porerna i det glomerulära filtermembranet fritt från kapillärlumen tillsammans med den proteinfria delen av plasman. Följaktligen kommer koncentrationen av dessa substanser i glomerulärvätskan att vara densamma som i blodplasman. Dessa substanser ska inte reabsorberas och utsöndras i njurröret, så urinen kommer att släppa ut all mängd av detta ämne som har gått in i nephronens lumen med ultrafiltrat i glomeruli. De substanser som används för att mäta den glomerulära filtreringshastigheten innefattar fruktospolymeren inulin, mannitol, polyetylenglykol-400 och kreatinin.

Tänk på renhetsprincipen på exemplet att mäta volymen glomerulär filtrering med användning av inulin. Mängden inulin (In) filtrerad i glomeruli är lika med produkten av volymen av filtrat (Ci) på koncentrationen av inulin i den (det är lika med koncentrationen i blodplasma, βIN). Mängden inulin som frigörs samtidigt med urin är lika med produkten av volymen utsöndrad urin (V) och koncentrationen av inulin i den (Ui).

Eftersom inulin inte reabsorberas eller utsöndras, mängden filtrerad inulin (C ∙ Pi), lika med mängden frigivna (V-Ui), varifrån:

Ci= Ui∙ V / Pi

Denna formel är grunden för beräkning av glomerulär filtreringshastighet. Vid användning av andra ämnen för att mäta glomerulär filtreringshastighet ersätts inulin i formeln med en analyt och den glomerulära filtreringshastigheten för denna substans beräknas. Filtreringshastigheten för vätskan beräknas i ml / min; för att jämföra storleken på glomerulär filtrering hos personer med olika kroppsmassa och höjd, hänvisas den till kroppens standardyta (1,73 m). Hos män, i båda njurarna är graden av glomerulär filtrering per 1,73 m 2 cirka 125 ml / min, hos kvinnor - ca 110 ml / min.

Det glomerulära filtreringsvärdet uppmätt med inulin, även kallat inulinspaltfaktorn (eller inulins clearance), visar hur mycket blodplasma frigörs från inulin under denna tid. För att mäta rening av inulin är det nödvändigt att kontinuerligt hälla en inulinlösning i venen för att bibehålla sin koncentration i blodet genom hela studien. Självklart är detta mycket svårt och inte alltid möjligt i kliniken, så kreatin används oftare - en naturlig komponent i plasman, från vilken det skulle vara möjligt att bedöma glomerulär filtreringshastighet, även om det är mindre noggrant att mäta glomerulär filtreringshastighet än vid inulininfusion.. I vissa fysiologiska och speciellt patologiska förhållanden kan kreatinin reabsorberas och utsöndras, så kreatininclearance kan således inte återspegla det verkliga värdet av glomerulär filtrering.

Vid en frisk person kommer vatten in i nephronens lumen som ett resultat av filtrering i glomeruli, reabsorberas i tubulerna, och som ett resultat ökar koncentrationen av inulin. Inulinkoncentrationsindex Ui/ Pi indikerar hur många gånger filtratvolymen minskar när den passerar genom rören. Detta värde är viktigt för att bedöma behandlingen av något ämne i tubulären för att svara på frågan om ämnet uppabsorberas eller utsöndras av tubulacellerna. Om koncentrationsindex för ett givet ämne är X Ux/ Px mindre än samtidigt uppmätt Ui/ Ri, då indikerar det reabsorption av ämne X i tubulerna, om Ux/ Rx mer än dui/ Pi, då indikerar den dess utsöndring. Förhållandet mellan koncentrationsparametrarna för substansen X och inulin Ux/ Rx : Ui/ Pi kallas den utsöndrade fraktionen (EF).

6. Glomeruli-funktionen, glomerulärfiltrets struktur. Morfologiska och funktionella egenskaper hos njurarna hos barn.

Tanken att filtrera vatten och lösta som den första etappen av urinering uttrycktes 1842 av den tyska fysiologen K. Ludwig. I 20-talet av 20-talet kunde den amerikanska fysiologen A. Richards i ett direkt experiment bekräfta detta antagande - med hjälp av en mikromekanipulator för att punktera glomerulär kapsel med en mikropipett och extrahera den vätska som faktiskt visade sig vara ultrafiltrerad blodplasma.

Ultrafiltrering av vatten och komponenter med låg molekylvikt från blodplasma sker genom glomerulärfiltret. Denna filtreringsbarriär är nästan ogenomtränglig för ämnen med hög molekylvikt. Ultrafiltreringsprocessen beror på skillnaden mellan blodets hydrostatiska tryck, det hydrostatiska trycket i glomeruluskapseln och det onkotiska trycket i blodplasmakroteinema. Den totala ytan av glomerulära kapillärerna är större än den totala ytan av människokroppen och når 1,5 m 2 per 100 g av njurens massa. Filtreringsmembranet (filtreringsbarriären), genom vilken vätskan passerar från kapillärlumenet till glomeruluskapselns hålighet, består av tre skikt: kapillär endotelceller, källarmembran och epitelceller i den inre (inre) kapsel-podocytpjäsen.

Endotelceller, förutom kärnområdet, är mycket tunna, cytoplasmatjockleken hos cellens laterala delar är mindre än 50 nm; i cytoplasman finns runt eller ovala hål (porer) 50-100 nm i storlek, som upptar upp till 30% av cellytan. Vid normalt blodflöde bildar de största proteinmolekylerna ett barriärskikt på ytan av porerna i endotelet och hindrar albumins rörelse genom dem, varigenom passage av de bildade elementen av blod och proteiner genom endotelet begränsas. Andra komponenter i blodplasma och vatten kan fritt nå basalmembranet.

Källmembranet är en av de viktigaste komponenterna i glomerulärt filtreringsmembran. Vid människa är tjockleken på källarmembranet 250-400 nm. Detta membran består av tre lager - centrala och två perifera. Porerna i källarmembranet förhindrar passage av molekyler med en diameter större än 6 nm.

Slutligen spelar de slitsmembran mellan podocyten "ben" en viktig roll vid bestämning av storleken på de substanser som ska filtreras. Dessa epitelceller förvandlas till lumen i kapseln i renal glomerulus och har processer - "ben" som är fästa vid källarmembranet. Basmembranet och slitsmembranen mellan dessa "ben" begränsar filtreringen av ämnen med en diameter av mer än 6,4 nm (det vill säga ämnen med en radie på mer än 3,2 nm passerar inte). Därför tränger inulin fritt genom nephronens lumen (molekylär radie 1,48 nm, molekylvikt ca 5200), endast 22% äggalbumin (molekylradien 2,85 nm, molekylmassa 43500), 3% hemoglobin (molekylradien 3,25 nm, molekylvikt 68 000 och mindre än 1% serumalbumin (molekylradien 3,55 nm, molekylvikt 69 000).

Passagen av proteiner genom glomerulärfiltret förhindras av negativt laddade molekyler - polyanjoner som utgör substansen av basalmembranet och sialoglykoproteinerna i fodret som ligger på ytan av podocyterna och mellan benen. Restriktionen för filtrering av negativt laddade proteiner beror på porstorleken hos glomerulärfiltret och deras elektronegativitet. Således beror kompositionen av det glomerulära filtratet på egenskaperna hos epitelbarriären och basmembranet. Naturligtvis är storleken och egenskaperna hos filtreringsbarriärernas porer varierbara, därför är det under normala förhållanden endast spår av proteinfraktioner som är karakteristiska för blodplasma i ultrafiltratet. Passagen av tillräckligt stora molekyler genom porerna beror inte bara på deras storlek, utan också på molekylens konfiguration, dess rumsliga korrespondens med porerna.

7. Mekanismen för bildning av primär urin. Effektivt filtreringstryck. Inverkan av olika faktorer på filtreringsprocessen. Antalet och egenskaperna hos primär urin. Glomerulär filtrering hos barn.

Filtrering är en fysisk process. Huvudfaktorn som bestämmer filtreringen är skillnaden i hydrostatiskt tryck på båda sidor av filtret (filtreringstryck). I njuren är den lika med:

P filtrerande = P i en boll - (P oncotic + P tyg)

30 mm 70 mm (20 mm 20 mm)

Förutom filtreringstrycket, molekylens storlek (molekylvikt), lösligheten i fetter, den elektriska laddningsanordningen. Glomerulärfiltret innehåller 20-40 kapillärslingor, omgivna av en inre broschyr av bowmankapseln. Kapillärendotelet har fenestra (hål). Podocyter av bowmankapseln har stora gap mellan processerna. Sålunda bestäms permeabiliteten av huvudmembranets struktur. Spalten mellan kollagenfilamenten i detta membran är 3-7,5 nm.

Storleken på porerna i kapillärens och Bowmans kapselns filtreringsyta medger att ämnen med en molekylvikt av högst 55 000 (inulin) passerar fritt genom njurfiltret. Större molekyler tränger in med svårigheter (HB med en massa av 64 500 filtreras i 3%, blodalbumin (69 000) - i 1%). Men enligt vissa forskare filtreras nästan allt albumin i njurarna och absorberas tillbaka i tubulerna. Tydligen är 80 000 den absoluta gränsen för permeabilitet genom kapslarnas porer och glomerulus hos en normal njure.

Sammansättningen av det glomerulära filtratet bestäms av porstorleken hos det glomerulära membranet. Samtidigt beror filtreringshastigheten på Rysslands effektiva filtreringstryck. På grund av kapillärens höga hydrauliska ledningsförmåga vid kapillärens början uppträder en snabb bildning av ett filtrat och det osmotiska trycket i det ökar också snabbt. När det blir lika med hydrostatisk minus vävnad blir det effektiva filtreringstrycket noll och filtreringen stannar.

Filtreringshastigheten är filtreringsvolymen per tidsenhet. För män är det 125 ml / min, för kvinnor - 110 ml / min. Cirka 180 liter filtreras per dag. Detta innebär att den totala plasmavolymen (3 l.) Filtreras i njurarna om 25 minuter, och plasman rengörs av njurarna 60 gånger om dagen. All extracellulär vätska (14 liter) passerar genom njurfiltret 12 gånger om dagen.

Glomerulär filtreringshastighet (GFR) upprätthålls vid nästan konstant skada på grund av myogena reaktioner av de släta musklerna hos de bärande och bärande kärlen, vilket säkerställer konstansen för effektivt filtreringstryck. Därför är filtreringsfunktionen (FF) eller den del av njurplasmatokan som passerar in i filtratet också konstant. Hos människor är den lika med 0,2 (FF = GFR / PPT). På natten är GFR 25% lägre. Med emotionell upphetsning, faller PPT och FF växer på grund av minskning av de utgående kärlen. GFR bestäms av clearance av inulin.

8. Juxtaglomerulära apparater, dess roll. Tät fläck i njurens distala tubulär, dess roll.

Sammansättningen av den juxtaglomerulära apparaten innefattar följande komponentspecialiserade epithelioida celler som huvudsakligen omger den afferenta arteriolen och dessa celler innehåller sekretoriska granuler med reninenzym inuti. Den andra komponenten av anordningen är en tät fläck (maculadensa), vilken ligger i den inledande delen av den distala delen av den konvoluterade tubulen. Denna tubule är lämplig för renal kalv. Detta inkluderar också intestitionscellerna mellan efferentet och de bringar arteriolerna, cellerna i den glomerulära poleusen. Dessa är extracellulära mesangala celler.

Denna enhet svarar mot förändringar i systemiskt blodtryck, lokalt glomerulärt tryck, till en ökning av koncentrationen av natriumklorid i distala tubuler. Denna förändring uppfattas som en tät plats.

Den juxtaglomerulära apparaten svarar på excitering av det sympatiska nervsystemet.

Med alla ovanstående effekter börjar ökad utsöndring av renin, som direkt går in i blodet.

Renin - Angiotensinogen (plasmaprotein) - Angiotensin 1 - Angiotensin 2 (Angiotensin omvandlar ett enzym, huvudsakligen i lungorna). Angiotensin 2 är en fysiologiskt aktiv substans som verkar i tre riktningar:

1. Det påverkar binjurarna som stimulerar aldosteron

2. På hjärnan (hypotalamus), där den stimulerar produktionen av ADH och stimulerar törstens centrum

3. Det har en direkt effekt på musklerna i blodkärlen - förminskning

När njursjukdom ökar blodtrycket. Trycket stiger med anatomisk förminskning av njurartären. Detta ger uthållig högt blodtryck. Effekten av angiotensin 2 på binjurarna orsakar aldosteron att orsaka natriumretention i kroppen, eftersom det i epitel av njurtubarna ökar arbetet med natrium-kaliumpumpen. Det ger energifunktionen hos denna pump. Aldosteron främjar natriumreabsorption. Det kommer att främja avlägsnande av kalium. Tillsammans med natrium är vatten. Vattenretention sker eftersom Antidiuretiskt hormon frisätts. Om vi ​​inte har aldosteron, börjar natriumförlust och kaliumretention. Atriumnatrium - uretiska peptiden påverkar utsöndringen av natrium i njurarna. Denna faktor bidrar till expansionen av blodkärl, filtreringsprocesserna ökar och diures och natriures utvecklas.

Den slutliga effekten är en minskning av plasmavolymen, en minskning av det perifera kärlmotståndet, en minskning av det genomsnittliga artärtrycket och en liten blodvolym.

Prostaglandiner och kininer påverkar utsöndringen av natrium genom njurarna. Prostaglandin E2 ökar utsöndringen av njurnatrium och vatten. Bradykinin som vasodilator verkar på ett liknande sätt. Excitering av sympatiska systemet ökar reabsorptionen av natrium och minskar utsöndringen i urinen. Denna effekt är associerad med vasokonstriktion och en minskning av glomerulär filtrering och med en direkt effekt på natriumabsorptionen i tubulerna. Det sympatiska systemet aktiverar renin-angiotensiner - aldosteron.

Njurarna producerar flera biologiskt aktiva substanser, vilket gör det möjligt att betrakta det som ett endokrinet organ. Granulära celler i den juxtaglomerulära apparaten släpper renin in i blodet när blodtrycket i njuren minskar, natriumhalten i kroppen minskar och när en person övergår från ett horisontellt till ett vertikalt läge. Nivån av reninfrisättning från celler till blodet varierar och, beroende på koncentrationen av Na + och Cl, i området av den distala tubulans täta punkt, vilket ger regleringen av elektrolyt- och glomerulär kanalikulär balans. Renin syntetiseras i de granulära cellerna i den juxtaglomerära apparaten och är ett proteolytiskt enzym. I plasma spjälkar han från angiotensinogen, som huvudsakligen ligger i a2-globulinfraktionen, en fysiologiskt inaktiv peptid bestående av 10 aminosyror, angiotensin I. I blodplasman under påverkan av angiotensinkonverterande enzym klyvs 2 aminosyror från angiotensin I och det blir en aktiv vasokonstriktor substans angiotensin II. Det ökar blodtrycket på grund av minskningen av blodkärlen, ökar sekretionen av aldosteron, ökar känslan av törst, reglerar natriumreabsorptionen i de distala rören och uppsamlar rören. Alla dessa effekter bidrar till normalisering av blodvolymen och blodtrycket.

I njuren syntetiseras plasminogenaktivatorn - urokinas. I medulla av njurarna bildas prostaglandiner. De är särskilt inblandade i reglering av renalt och allmänt blodflöde, ökar utsöndringen av natrium i urinen, reducerar tubulacellernas känslighet för ADH. Njurceller extraheras från blodplasma prohormon som bildas i levern - vitamin D3 och omvandla den till ett fysiologiskt aktivt hormon - aktiva former av vitamin D3. Denna steroid stimulerar bildandet av kalciumbindande protein i tarmen, främjar frisättningen av kalcium från benen, reglerar dess reabsorption i renal tubulerna. Njurarna är produktionsplatsen för erytropoietin, vilket stimulerar erytropoiesen i benmärgen. I njuren produceras bradykinin, vilket är en stark vasodilator.

9. Den fysiologiska rollen av tuben (tubulär apparat) hos nefronen. Reabsorption i proximal tubulär (aktiv och passiv transport). Glukosreabsorption. Tubular reabsorption hos barn.

Urinledningssteget, som leder till filtrering av alla lågmolekylära komponenter i blodplasma, måste oundvikligen kombineras med förekomsten i systemets njure som reabsorberar alla ämnen som är värdefulla för kroppen. Under normala förhållanden produceras upp till 180 liter filtrat i den mänskliga njuren per dag och 1,0-1,5 liter urin släpps, resten av vätskan absorberas i tubulerna. Cellernas roll i olika segment av nephronen vid reabsorption varierar. Experiment på djur med mikropipettuttag av vätska från olika områden av nephronen gjorde det möjligt att bestämma egenskaperna hos reabsorptionen av olika substanser i olika delar av renal tubulerna (fig 12.6). I segmentet proximala nefron är aminosyror, glukos, vitaminer, proteiner, mikroelement, en signifikant mängd Na +, CI-, HCO3-joner nästan helt reabsorberade. I senare fall av nephronen absorberas huvudsakligen elektrolyter och vatten.

Natrium- och klorreabsorption är den viktigaste processen när det gäller volymer och energiförbrukning. I proximal tubulat, som ett resultat av reabsorptionen av de flesta filtrerade substanser och vatten, minskar volymen primär urin, och omkring en av vätskan som filtreras i glomeruli kommer in i den första delen av nefron-slingan. Av den totala mängden natrium som kommer in i nephronen under filtrering absorberas upp till 25% i nefron-slingan, ca 9% i den distala viktade tubulen och mindre än 1% reabsorberas i uppsamlingsrören eller utsöndras i urinen.

Reabsorptionen i det distala segmentet kännetecknas av det faktum att cellerna tolererar mindre än i den proximala tubulen, antalet joner men mot en större koncentrationsgradient. Detta segment av nefron och uppsamlingsrör spelar en viktig roll för att reglera volymen urin som utsöndras och koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser i den (osmotisk koncentration 1). I den slutliga urinen kan natriumkoncentrationen minskas till 1 mmol / l, jämfört med 140 mmol / l i plasma. I den distala tubulen kalibreras inte bara kalium utan också utsöndras när det är överskott i kroppen.

I proximal nefron sker reabsorption av natrium-, kalium-, klor- och andra substanser genom rörets högt permeabla vattenmembran. Tvärtom uppträder reabsorptionen av joner och vatten i den tjocka uppstigande delen av nefronslingan, den distala konvoluterade tubulen och uppsamlingsrören genom rörets vägg, som knappast är genomtränglig för vatten; Membranets permeabilitet till vatten i vissa områden av nefron och uppsamlingsrör kan regleras och mängden permeabilitet varierar beroende på kroppens funktionella tillstånd (valfri reabsorption). Under påverkan av impulser som kommer in i de efferenta nerverna och under verkan av biologiskt aktiva substanser regleras reabsorptionen av natrium och klor i den proximala nephronen. Detta är särskilt uttalat i fallet med en ökning av blodvolymen och extracellulär vätska när en minskning av reabsorptionen i proximal tubulär bidrar till ökad utsöndring av joner och vatten och därigenom till återställande av vatten-saltbalans. I proximal tubulen är isosmos alltid bevarad. Tubulans vägg är genomtränglig för vatten och volymen av återupptagna vatten bestäms av antalet reabsorberande osmotiskt aktiva ämnen, bakom vilka vattnet rör sig längs en osmotisk gradient. I änddelarna av nephronens distala segment och uppsamlingsrör regleras permeabiliteten hos tubulans vägg för vatten av vasopressin.

Den frivilliga reabsorptionen av vatten beror på den osmotiska permeabiliteten hos kanalväggen, storleken på den osmotiska gradienten och vätskans hastighet genom röret.

För att karakterisera absorptionen av olika substanser i renal tubulär är ideen om elimineringsgränsen väsentlig. Icke-tröskelämnen frigörs vid vilken som helst koncentration i blodplasma (och följaktligen i ultrafiltratet). Sådana substanser är inulin, mannitol. Tröskeln för eliminering av nästan alla fysiologiskt viktiga, värdefulla för kroppsämnena är annorlunda. Således uppträder frisättningen av glukos i urinen (glykosuri) när dess koncentration i glomerulärt filtrat (och i blodplasma) överstiger 10 mmol / l. Den fysiologiska betydelsen av detta fenomen kommer att avslöjas när man beskriver reabsorptionsmekanismen.

Filtrerad glukos är nästan helt reabsorberad av proximala tubulaceller, och normalt utsöndras en liten mängd i urinen under dagen (högst 130 mg). Processen för reabsorptionen av glukos utförs mot en högkoncentrationsgradient och är sekundäraktiv. I cellens apikala (luminala) membran är glukos ansluten till en bärare, vilken också måste bifoga Na +, varefter komplexet transporteras genom det apikala membranet, dvs glukos och Na + kommer in i cytoplasman. Det apikala membranet utmärks av hög selektivitet och ensidig permeabilitet och tillåter inte antingen glukos eller Na + tillbaka från cellen till tubulans lumen. Dessa substanser rör sig till cellens bas längs en koncentrationsgradient. Överföringen av glukos från cellen till blodet genom det basala plasmamembranet har karaktären av underlättad diffusion och Na +, såsom noterats ovan, avlägsnas genom en natriumpump belägen i detta membran.

10. Reabsorption i det tunna segmentet av Henle-slingan (koncentration av urin). Koncept motströms rotationssystem.

Kommer från den proximala tubulen kommer vätskan in i den tunna nedstigningsdelen av nefronslingan i njurområdet, i den interstitiella vävnaden, vars koncentration av osmotiskt aktiva substanser är högre än i njurens cortex. Denna ökning av osmolär koncentration i den yttre zonen av medulla beror på aktiviteten hos den tjocka stigande delen av nefron-slingan. Dess vägg är ogenomtränglig för vatten, och cellerna transporterar Cl-, Na + till interstitiell vävnad. Den nedåtgående slingans vägg är permeabel för vatten. Vatten sugs från tubulans lumen till den omgivande interstitiella vävnaden längs en osmotisk gradient och osmotiskt aktiva substanser förblir i tubulans lumen. Koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser i vätskan som kommer från den uppåtgående delen av slingan till de inledande delarna av den avlägsna konvoluterade tubulen är omkring 200 mosmol / kg N2Åh, det är, det är lägre än i ultrafiltratet. Intaget av C1- och Na + i den interstitiella vävnaden hos medullär substansen ökar koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser (osmolär koncentration) hos den intercellulära vätskan i denna njurzon. Den osmolära koncentrationen av vätskan i lumen av den nedåtgående slingans sektion ökar också med samma mängd. Detta beror på det faktum att vatten passerar genom den nedåtgående nephronslingens permeabla vägg i den interstitiella vävnaden längs den osmotiska gradienten, medan de osmotiskt aktiva substanserna förblir i lumen i denna kanal.

Ju längre från den kortikala substansen till den ursprungliga njurpappillen är vätskan i slingans nedåtgående knä, desto högre är dess osmolkoncentration. Sålunda är i varje intilliggande områden av den nedåtgående slingavsnittet endast en liten ökning av det osmotiska trycket, men den osmolära koncentrationen av vätska i tubulumenet och i den interstitiella vävnaden ökar sålunda gradvis från 300 till 1 450 mosmol / kg NgO längs medulan av njuren.

På toppen av medeln i njuren ökar osmolärkoncentrationen av vätska i nefronbandet flera gånger och volymen minskar. När fluiden rör sig längre längs den stigande delen av nefronslingan, särskilt i den tjocka uppåtgående delen av slingan, fortsätter Cl- och Na + -reabsorptionen och vatten förblir i tubulans lumen.

I början av 1900-talet var hypotesen underbyggd, enligt vilken bildandet av osmotiskt koncentrerad urin beror på aktiviteten att vrida o-motströmsmultiplikationssystemet i njurarna.

Principen för motströmutbyte är allmänt utbredd i naturen och används i teknik. Funktionsmekanismen för ett sådant system betraktas på exemplet av blodkärl i armar från lemmar. För att undvika stora värmeförluster, strömmar blod i de parallella artärerna och venerna i extremiteterna på ett sådant sätt att varmt arteriellt blod värmer kallat venöst blod som rör sig till hjärtat (fig 12.8, A). Lågtemperaturartär blod strömmar in i foten vilket dramatiskt minskar värmeöverföringen. Här fungerar ett sådant system endast som en motströmsväxlare; i njuren har den en multiplikationseffekt, dvs en ökning i effekten,

uppnås i var och en av de enskilda segmenten av systemet. För en bättre förståelse av dess arbete betraktar vi ett system som består av tre parallella rör anordnade (fig 12.8, B). Rören I och II är bågformigt anslutna i ena änden. Väggen, som är gemensam för båda rören, har förmågan att överföra joner, men inte passera vatten. När en lösning av 300 mosmol / 1 hälls i ett sådant system genom inloppet I (fig 12,8, B, a) och det flödar inte, då blir lösningen hypotonisk som ett resultat av jontransport i rör I och hyperton i rör II. I det fall då vätskan fortlöpande strömmar genom rören, börjar koncentrationen av osmotiskt aktiva ämnen (fig 12.8, B, b). Skillnaden i deras koncentrationer på varje nivå av röret på grund av den ena effekten av jontransporten överskrider inte 200 mmol / l, men de enskilda effekterna multiplicerar längs rörets längd och systemet börjar fungera som motströms multiplikator. Eftersom inte bara joner extraheras från det, men också lite vatten, när vätskan rör sig, ökar koncentrationen av lösningen mer och mer när den närmar sig slingans böjning. I motsats till rör I och II i rör III regleras vattenväggens permeabilitet: När en vägg blir genomtränglig börjar vattnet att strömma, vätskevolymen däri minskar. Samtidigt går vattnet mot en större osmotisk koncentration i vätskan nära röret, medan salter förblir inuti röret. Som ett resultat ökar koncentrationen av joner i röret III och volymen av vätska som ingår i den minskar. Koncentrationen av ämnen i den kommer att bero på ett antal villkor, inklusive driften av multiplikationssystemet för rörledningar i rören I och II. Som kommer att framgå av den efterföljande presentationen liknar den njurtubulära processen i processen med osmotisk koncentration av urin samma modell som beskrivits.

Beroende på tillståndet för kroppens vattenbalans utsöndrar njurarna hypotonisk (osmotisk utspädning) eller tvärtom osmotiskt koncentrerad (osmotisk koncentration) urin. Under processen med osmotisk koncentration av urin i njuren, deltar alla sektioner av tubulerna, kärlen i medulla, interstitiell vävnad, som fungerar som ett lutnings-motströms reproduktionssystem. Av de 100 ml filtrat som bildades i glomeruli, var ca 60-70 ml (2 /3) reabsorberas vid slutet av det proximala segmentet. Koncentrationen av osmotiskt aktiva ämnen i den kvarvarande vätskan i tubulerna är densamma som i blodplasmap ultrafiltratet, fastän vätskans sammansättning skiljer sig från ultrafiltratets sammansättning på grund av reabsorption av ett antal substanser med vatten i proximal tubulat (fig 12.9). Därefter passerar den rörformiga vätskan från cortex av njuren till medulan och rör sig längs nephronslingan till toppen av medulärämnet (där tubulat är böjt 180 °), passerar in i den uppåtgående delen av slingan och rör sig i riktning från medullären till njurens cortex.

11. Reabsorption i njurens distala tubulär (valfritt). Hormonal mekanism för reglering av natriumreabsorption (renin-angiotensin - aldosteron).

De inledande sektionerna av den distala konvoluterade tubulen alltid - både med vattenhaltig diures och med diuretika - får en hypotonvätska, koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser, i vilka är mindre än 200 mosmol / kg N2O.

Med en minskning av urinering (antidiuretisk), orsakad av injektion av ADH eller utsöndring av ADH genom neurohypofysen när det finns brist på vatten i kroppen, ökar permeabiliteten hos väggarna i änddelarna av det distala segmentet (anslutningsröret) och uppsamlingsrören för vatten. Från den hypotoniska vätskan i bindningsröret och njurcortexens uppsamlingsrör reabsorberas vatten längs den osmotiska gradienten, osmolär koncentrationen av vätskan i detta avsnitt ökar till 300 mosmol / kg N2Åh, det vill säga blir isosmotiskt blod i den systemiska cirkulationen och intercellulära vätskan i den kortikala substansen i njuren. Koncentrationen av urin fortsätter i uppsamlingsrören; De löper parallellt med nephronslingens tubuler genom njurens medulla. Som noterats ovan ökar osmolärkoncentrationen av fluiden i njurens medulla gradvis och vatten uppabsorberas från urin i uppsamlingsrören; koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser i fluiden i tubulans lumen är i linje med den i den interstitiella vätskan vid toppen av medulla. Under förhållanden av vattenbrist i kroppen ökar sekretionen av ADH vilket ökar permeabiliteten hos väggarna i änddelarnas änddelar och samlar vattenrör.

Till skillnad från den yttre zonen av cerebrala njur substanser som ökar osmolariteten koncentrationen bygger främst på transport Na * och C1 - i innernjurmärgen ökar på grund av deltagandet av ett antal ämnen, bland vilka avgörande karbamid - för hennes vägg proximala tubuli permeabel. I proximal tubulat uppabsorberas upp till 50% av den filtrerade urean, men vid början av distala tubulat är mängden urea något högre än mängden urea som har mottagits med filtratet. Det visade sig att det finns ett system med intrarenal karbamidcirkulation, vilket är involverat i den osmotiska koncentrationen av urin. Med antidiuresis ökar ADH permeabiliteten hos den uppsamlande tubulära medulan av njuren, inte bara för vatten utan även för urea. Koncentrationen av urea ökar i lumen av uppsamlingsrören på grund av reabsorptionen av vatten. När permeabiliteten hos kanalväggen för urea ökar, diffunderar den i medeln i njuren. Urea penetrerar lumen av det direkta kärlet och den tunna nephron-slingan. Stigande mot den kortikala substansen av njuren i ett direkt kärl, urea deltar kontinuerligt i motströms metabolism, diffunderar sig i den nedåtgående delen av direktkärlet och den nedstigande delen av nefron-slingan. Kontinuerligt flöde in i den inre märgureaförening, en C1 - och Na ^, absorberas celler tunn uppstigande del gångjärns nefroner och samlingsrör, retention av dessa ämnen på grund av aktiviteten av den motströmssystemet enligt direkt fartyg och nephron slingor ger ökad koncentration av osmotiskt aktiva ämnen i den extracellulära vätskan i det inre medulla njurarna. Efter en ökning av osmolärkoncentrationen av den interstitiella vätskan som omger uppsamlingsröret ökar reabsorptionen av vatten från det och effektiviteten hos njurens osmoregulatoriska funktion ökar. Dessa data om förändring av permeabiliteten hos den rörformiga väggen för urea gör det möjligt att förstå varför urea clearance minskar med minskande urinutgång.

De direkta kärlen i njurens medulla, som nephronslingans rör, bildar ett motströmsystem. Tack vare detta arrangemang säkerställer effektiv direkt vaskulär blodtillförsel till njur medullär substans, men det finns ingen urlakning av blod osmotiskt aktiva ämnen eftersom passagen av fartyg direkta blod observerade samma ändrar sin osmotiska koncentration som i den nedströms nephron liten slinga. När blodet rör sig mot toppen av medulla, ökar koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser i den gradvis och under den omvända rörelsen av blod till cortex passerar salter och andra ämnen som diffunderar genom kärlväggen in i den interstitiella vävnaden. Detta bevarar koncentrationsgradienten av osmotiskt aktiva substanser inuti njurarna och direkta kärl fungerar som ett motströmsystem. Hastigheten för blodets rörelse i direkta kärl bestämmer mängden salter och urea avlägsnat från medulla och utflödet av reabsorberat vatten.

I fallet med vattendiurier skiljer sig njurfunktionerna från den tidigare beskrivna bilden. Den proximala reabsorptionen förändras inte, samma mängd vätska kommer in i den distala delen av nephronen som med antidiurez. Osmolalitet renal medulla med en vattenhaltig diures tre gånger mindre än den maximala antidiures och osmotisk koncentration av vätska som kommer in det distala segmentet av nephron, såsom - ca 200 mOsm / kg H2A. I fallet med diuret hos vatten är väggen hos ändsektionerna av renal tubulat genomtränglig, och från den flytande urinen fortsätter cellerna att återabsorbera Na +. Som ett resultat frigörs hypotonisk urin, koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser, i vilken kan reduceras till 50 mosmol / kg N2A. Uträngningsförmågan hos urea rören är låg, så att urean utsöndras i urinen, inte ackumuleras i njurens medulla.

Således aktiviteten av nephron sling ändpartierna av det distala segmentet och njur samlingsrör ger förmågan att producera stora volymer av utspädd (hypotonisk) Urin - 900 ml / h och med ett underskott på vatten utsöndrar endast 10-12 ml / h urin 4,5 gånger mer osmotiskt koncentrerad än blod. Nyrans förmåga att osmotiskt koncentrera urin utvecklas uteslutande i vissa ökengubbar, vilket gör det möjligt för dem att göra utan vatten under lång tid.

12. Valfri vattenreabsorption i uppsamlingsrör. Hormonal mekanism för reglering av vattenreabsorption (vasopressin). Aquaporins, deras roll.

I proximal nefron sker reabsorption av natrium-, kalium-, klor- och andra substanser genom rörets högt permeabla vattenmembran. Tvärtom uppträder reabsorptionen av joner och vatten i den tjocka uppstigande delen av nefronslingan, den distala konvoluterade tubulen och uppsamlingsrören genom rörets vägg, som knappast är genomtränglig för vatten; Membranets permeabilitet till vatten i vissa områden av nefron och uppsamlingsrör kan regleras och mängden permeabilitet varierar beroende på kroppens funktionella tillstånd (valfri reabsorption). Under påverkan av impulser som kommer in i de efferenta nerverna och under verkan av biologiskt aktiva substanser regleras reabsorptionen av natrium och klor i den proximala nephronen. Detta är särskilt uttalat i fallet med en ökning av blodvolymen och extracellulär vätska när en minskning av reabsorptionen i proximal tubulär bidrar till ökad utsöndring av joner och vatten och därigenom till återställande av vatten-saltbalans. I proximal tubulen är isosmos alltid bevarad. Tubulans vägg är genomtränglig för vatten och volymen av återupptagna vatten bestäms av antalet reabsorberande osmotiskt aktiva ämnen, bakom vilka vattnet rör sig längs en osmotisk gradient. I änddelarna av nephronens distala segment och uppsamlingsrör regleras permeabiliteten hos tubulans vägg för vatten av vasopressin.

Den frivilliga reabsorptionen av vatten beror på den osmotiska permeabiliteten hos kanalväggen, storleken på den osmotiska gradienten och vätskans hastighet genom röret.

För att karakterisera absorptionen av olika substanser i renal tubulär är ideen om elimineringsgränsen väsentlig.

En av egenskaperna hos njurarbetet är deras förmåga att förändras i ett brett sortiment av transportintensitet i olika ämnen: vatten, elektrolyter och icke-elektrolyter. Detta är en förutsättning för att njuren ska kunna uppfylla sitt huvudsakliga syfte - stabilisering av de viktigaste fysiska och kemiska parametrarna för vätskorna i den interna miljön. Ett brett spektrum av förändringar i reabsorptionshastigheten för var och en av de ämnen som är nödvändiga för organismen som filtreras in i rörets lumen kräver förekomsten av lämpliga mekanismer för reglering av cellfunktioner. Hanteringen av hormoner och mediatorer som påverkar transporter av joner och vatten bestäms av förändringen i jon- eller vattenkanalernas funktioner, bärare, jonpumpar. Det finns flera varianter av biokemiska mekanismer genom vilka hormoner och mediatorer reglerar transport av ämnen av nephroncell. I ett fall aktiveras genomet och syntesen av specifika proteiner som är ansvariga för förverkligandet av hormonell effekt förbättras, i ett annat fall sker förändringen i permeabilitet och pumpoperation utan genomsättningens direkta deltagande.

Jämförelse av särdragen i verkan av aldosteron och vasopressin möjliggör avslöjande av kärnan i båda varianterna av reglerande influenser. Aldosteron ökar Na + reabsorptionen i

renala tubulaceller. Från den extracellulära vätskan tränger aldosteron genom det basala plasmamembranet in i cellens cytoplasma, ansluts till receptorn, och det resulterande komplexet går in i kärnan (fig 12.11). I kärnan stimuleras DNA-beroende syntes av tRNA och bildandet av proteiner, som är nödvändiga för att öka Na + -transporten, aktiveras. Aldosteron stimulerar syntesen av natriumpumpkomponenter (Na +, K + -ATPaser), tricarboxylsyracykelnzymer (Krebs) och natriumkanaler, genom vilka Na + träder in i cellen genom det apikala membranet från tubulans lumen. Under normala fysiologiska förhållanden är en av de faktorer som begränsar Na + -reabsorptionen permeabiliteten hos Na + apikalt plasmamembran. Ökningen av antalet natriumkanaler eller tiden för deras öppna tillstånd ökar Na: s inträde i cellen, ökar innehållet av Na + i sin cytoplasma och stimulerar den aktiva överföringen av Na + och cellulär andning.

Ökningen i K + sekretion under påverkan av aldosteron beror på en ökning av kaliumpermeabiliteten hos det apikala membranet och flödet av K från cellen in i tubulans lumen. Förhöjningen av syntesen av Na +, K + -ATPaser under verkan av aldosteron ger en förbättrad tillförsel av K + i cellen från den extracellulära vätskan och gynnar utsöndringen av K +.

En annan variant av mekanismen för hormonernas cellulära verkan betraktas som exempel på ADH (vasopressin). Det interagerar med extracellulär vätska med V2-receptor, lokaliserad i det basala plasmamembranet hos cellerna i änddelarna av det distala segmentet och uppsamlingsrören. Med hjälp av G-proteiner är aktivering av enzymet adenylatcyklas från ATP bildas och 3', 5'-AMP (cAMP), vilket stimulerar proteinkinas A och insättning vattenkanalen (aquaporiner) i det apikala membranet. Detta leder till en ökning av vattenpermeabiliteten. Därefter förstörs cAMP genom fosfodiesteras och omvandlas till 3'5'-AMP.

13. Osmoreguleringsreflexer. Osmoreceptorer, deras lokalisering, verkningsmekanism, värde.

Nyran tjänar som verkställande kropp i kedjan av olika reflexer, vilket säkerställer konstans av kompositionen och volymen av inre vätskor. Centralnervsystemet tar emot information om tillståndet för den interna miljön, signalerna är integrerade och regleringen av njureaktiviteten är försedd med deltagande av rena nerver eller endokrina körtlar, vars hormoner reglerar processen för urindbildning. Njurarbetet, liksom andra organ, är underordnat inte bara konditional reflexkontroll, men regleras även av hjärnbarken, dvs urinbildning kan ändras med villkorlig reflexväg. Anuria, som uppträder med irritation i smärtan, kan reproduceras betinget reflex. Mekanismen för smärtsam anuri är baserad på stimulering av de hypotalamiska centra som stimulerar utsöndringen av vasopressin genom neurohypofysen. Samtidigt ökar aktiviteten hos den sympatiska delen av det autonoma nervsystemet och utsöndringen av katekolaminer av binjurarna, vilket medför en kraftig minskning av urinering på grund av både en minskning av glomerulär filtrering och en ökning av tubulär reabsorption av vatten.

Inte bara en minskning, men också en ökning av diuresen kan orsakas av en konditionerad reflex. Den upprepade introduktionen av vatten i hundens kropp i kombination med verkan av den konditionerade stimulansen leder till bildandet av en konditionerad reflex, åtföljd av en ökning av urinutmatningen. Mekanismen för konditionerad reflexpolyuria är i detta fall baserad på det faktum att impulser kommer till hypotalamus från cortex hos de stora halvkärmarna och utsöndringen av ADH minskar. Impulser som kommer från njurens rena nerver, reglerar hemodynamiken och funktionen hos njurens juxtaglomerulära apparat, har en direkt effekt på reabsorptionen och utsöndringen av ett antal icke-elektrolyter och elektrolyter i rören. Impulser som kommer in genom adrenerge fibrer stimulerar transporten av natrium och i kolinerga fibrer aktiverar reabsorptionen av glukos och utsöndringen av organiska syror. Mekanismen för förändringar i urinering med deltagande av adrenerge nerver beror på aktiveringen av adenylatcyklas och bildandet av cAMP i tubulära celler. Katekolaminkänsligt adenylatcyklas är närvarande i de basolaterala membranen hos cellerna i den distala konvoluterade tubulen och de inledande delarna av uppsamlingsrören. Njurens afferenta nerver spelar en viktig roll som en informativ länk i systemet med jonreglering och tillhandahåller genomförandet av njurreflekter.

14. Sekretoriska processer i njurarna.

Njurarna är inblandade i bildandet (syntes) av vissa ämnen, som de också senare drar tillbaka. Njurarna utför en sekretorisk funktion. De kan utsöndra organiska syror och baser, K + och H + joner. Njurernas medverkan är etablerad inte bara i mineralet utan även i lipiden, proteinet och kolhydratmetaboliken.

Njurarna, som reglerar mängden osmotiskt tryck i kroppen, blodreaktionens konstantitet, utförande av syntetiska, sekretoriska och excretoriska funktioner, bidrar således aktivt till att upprätthålla konstansen hos kompositionen av kroppens inre miljö (homeostas).

Den rörformiga lumen innehåller natriumbikarbonat. I cellerna i renal tubulerna är enzymet kolsyraanhydras, under påverkan av vilket kolsyra och vatten bildar kolsyra.

Kolsyra dissocierar i en vätejon och anjon HCO3-. Ion H + utsöndras från cellen i tubulans lumen och förskjuter natrium från bikarbonat, omvandlar det till kolsyra och därefter till H2O och CO2. Inuti cellen interagerar HCO3 med Na + omabsorberat från filtratet. CO2, som lätt diffunderar genom membranen längs en koncentrationsgradient, träder in i cellen och, tillsammans med CO2 bildad som ett resultat av cellmetabolism, reagerar på bildningen av kolsyra.

Utsöndrade vätejoner i tubulans lumen är också associerade med disubstituerat fosfat (Na2HPO4), förskjuta natrium från det och omvandla det till en substituerad - NaH2PO4.

Som ett resultat av deaminering av aminosyror i njurarna bildas ammoniak och den släpps ut i tubulans lumen. Vätejoner är bundna i tubulans lumen med ammoniak och bildar ammoniumjonen NH4 +. Således avoxifieras ammoniak.

Utsöndringen av H + jonen i utbyte mot Na + jonen resulterar i återställande av basreserver i blodplasma och frisättning av överskott av vätejoner.

Med intensivt muskulärarbete blir näring, kött, urin surt och när det konsumeras med växtmat är det alkaliskt.

15. Njurarnas värde för att upprätthålla syra-basbalans i kroppen, särskilt i barndomen.

Njurarna är inblandade i att upprätthålla konstantitet av H + -koncentrationen i blodet och utsöndrar sura metaboliska produkter. Den aktiva reaktionen av urin hos människor och djur kan variera dramatiskt beroende på tillståndet för kroppens syrabasstatus. Koncentrationen av H + i acidos och alkalos skiljer sig nästan 1000 gånger. I acidos kan pH sjunka till 4,5; i alkalos kan den nå 8,0. Detta bidrar till involvering av njurarna vid stabilisering av blodplasmets pH vid en nivå av 7,36. Mekanismen för urinsyrning baseras på utsöndringen av H + tubulaceller (Fig 12.10). I det apikala plasmamembranet och cytoplasman av celler i olika delar av nephronen är enzymet kolsyraanhydras (CA), som katalyserar reaktionen av CO-hydratisering2: Med2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H + + Moms3 - .

Utsöndring av H + skapar betingelser för reabsorption tillsammans med bikarbonat med lika stor mängd Na +. Tillsammans med natriumkaliumpumpen och den elektrogena natriumpumpen, som orsakar överföringen av Na + från C1 - återupptagningen av Na + med bikarbonat spelar en viktig roll för att bibehålla natriumbalansen. Filtreras från blodplasma bikarbonat kopplas till den utsöndrade cellen H + och i tubulans lumen blir CO2. Bildningen av H + är som följer. Inuti cellen på grund av CO-hydratisering2 H bildas2CO3 och dissocierar till H + och NSO3 -. I tubulans lumen är H + associerade inte bara med HCO3 -, men med föreningar såsom dibasiskt fosfat (Na2HPO4) och några andra, vilket resulterar i en ökning av utsöndringen av titrerbara syror (TA-) i urinen. Detta bidrar till frisättningen av syror och återställandet av basreserven i blodplasman. Slutligen kan utsöndrad H + binda i tubulans lumen med NH3 som bildas i cellen under deaminering av glutamin och ett antal aminosyror och diffunderar genom membranet i rörets lumen i vilket ammoniumjonen bildas: NH3 + H + → NH4 + Denna process bidrar till besparingen i Na + och K +, som reabsorberas i tubulerna. Den totala utsöndringen av syror genom njuren (UH+ • V) består av tre komponenter - titrerbara syror (Uta∙ V), ammonium (UNH4∙ V) och bikarbonat:

UH+∙ V = VTA ∙ V + UNH4 ∙ V ─ V - HCO3 ∙ v

När köttet matas bildas mer syra och urinen blir sur, och när växtmaten konsumeras, skiftar pH-värdet till den alkaliska sidan. Med intensivt fysiskt arbete från musklerna i blodet kommer en betydande mängd mjölksyra och fosforsyror och njurar att öka utsöndringen av "sura" produkter med urin.

Syrens utsöndring av njurarna är i stor utsträckning beroende av kroppens syrabasstatus. Så, med hypoventilation av lungorna finns en fördröjning av CO.2 och blodets pH minskar - respiratorisk acidos utvecklas, hyperventilering minskar CO stress2 i blodet stiger blodets pH - ett tillstånd av respiratorisk alkalos uppträder. Innehållet av acetoättiksyra och p-hydroxismörsyra kan öka när obehandlad diabetes mellitus. I detta fall minskar koncentrationen av bikarbonat i blodet kraftigt och tillståndet av metabolisk acidos utvecklas. Kräkningar, tillsammans med förlust av saltsyra, leder till en ökning av koncentrationen av blodvätekarbonat och metabolisk alkalos. Vid obalans av H + på grund av primära förändringar i spänningen av CO2 respiratorisk alkalos eller acidos utvecklas när NSO-koncentrationen förändras3 - metabolisk alkalos eller acidos uppträder. Tillsammans med njurarna är lungorna involverade i normaliseringen av syra-bastillståndet. Vid respiratorisk acidos ökar utsöndringen av H + och reabsorptionen av HCO.3 -, med respiratorisk alkalos, H + -frisättning och HCO-reabsorption minskar3 -.

Metabolisk acidos kompenseras av hyperventilering av lungorna. I slutändan stabiliserar njurarna koncentrationen av bikarbonat i blodplasma vid en nivå av 26-28 mmol / l och pH - vid en nivå av 7,36.

16. Urin, dess sammansättning, kvantitet. Förordning av urinutsöndring. Urinering hos barn.

Diuresis refererar till mängden urin som utsöndras av en person under en viss tid. Detta värde hos en frisk person varierar mycket beroende på tillståndet av vattenmetabolism. Under normala vattenförhållanden utsöndras 1-1,5 liter urin per dag. Koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser i urinen beror på tillståndet av vattenmetabolism och är 50-1450 mosmol / kg N2A. Efter att ha konsumerat en betydande mängd vatten och med ett funktionellt test med en vattenbelastning (testpersonen dricker vatten i en volym av 20 ml per 1 kg kroppsvikt) når urinproduktionen 15-20 ml / min. Under förhållanden med hög omgivningstemperatur på grund av ökad svettning minskar mängden urin som utsöndras. På natten, under sömnen är diuresis mindre än under dagen.

Sammansättningen och egenskaperna hos urin. Urinen kan frigöra de flesta av de ämnen som finns i blodplasmen, liksom vissa föreningar som syntetiseras i njurarna. Med urinen frigörs elektrolyter, vars mängd beror på matintag och koncentrationen i urinen beror på urineringens nivå. Daglig utsöndring av natrium är 170-260 mmol, kalium - 50-80, klor - 170-260, kalcium - 5, magnesium - 4, sulfat - 25 mmol.

Njurarna tjänar som huvudutskiljningsorgan för slutprodukterna från kvävemetabolism. Hos människor, med nedbrytning av proteiner bildas urea, vilket utgör upp till 90% av urin kvävet; dess dagliga utsöndring når 25-35 g. Med urinen utsöndras 0,4-1,2 g ammoniak kväve och 0,7 g urinsyra (med konsumtionen av mat rik på puriner ökar utsöndringen till 2-3 g). Kreatin, som bildas i musklerna från fosfokreatin, omvandlas till craaginin; Det står ut ungefär 1,5 g per dag. I en liten mängd produceras vissa derivat av produkterna av proteinrötta i tarmarna, indolen, skatolen och fenolen, som huvudsakligen neutraliseras i levern, i urinen, där parade föreningar med svavelsyra, indoxylsvavelsyra, scatoxylsvavelsyra och andra syror bildas. Proteiner i normal urin detekteras i mycket små mängder (daglig utsöndring överstiger inte 125 mg). Liten proteinuri observeras hos friska personer efter svår fysisk ansträngning och försvinner efter vila.

Glukos i urinen under normala förhållanden detekteras inte. Om glukoskoncentrationen överstiger 10 mmol / l med hyperglykemi av annat ursprung, observeras glukosuri vid frisättning av glukos i urinen.

Urinens färg beror på storleken på diuresen och utsöndringsgraden av pigment. Färgen ändras från ljusgul till orange. Pigment bildas av bilirubin av gall i tarmen, där bilirubin blir urobilin och urokrom, som delvis absorberas i tarmen och utsöndras sedan av njurarna. En del av urinpigmenten är de oxiderade njurnedbrytningsprodukterna för hemoglobin.

Med urin frigörs olika biologiskt aktiva substanser och deras omvandlingsprodukter, enligt vilka man i någon utsträckning kan döma vissa endokrina körtlar. Derivat av hormoner härrörande från adrenal cortex, östrogener, ADH, vitaminer (askorbinsyra, tiamin), enzymer (amylas, lipas, transaminas etc.) finns i urinen. När patologi i urinen detekteras ämnen, det är vanligtvis inte detekterat, aceton, gallsyror, hemoglobin etc.