Конспект

YouTubeФизиология. Функции почки. Роль почки поддерживающие гомеостаз организма.

🫀 Функции почек и их нейрогуморальная регуляция

Ключевые тезисы:

  • Почки выполняют две основные функции: мочеобразование и гомеостатическую.
  • Гомеостатическая функция включает поддержание кислотно-щелочного равновесия, ионного состава крови, объема циркулирующей жидкости и осмотического давления.
  • Все процессы регулируются сложными нейрогуморальными механизмами.

🚰 Мочеобразовательная функция

Процесс образования мочи состоит из трех ключевых механизмов:

  1. Фильтрация — проникновение воды и низкомолекулярных веществ из капилляров клубочка в капсулу Шумлянского-Боумена. Образуется первичная моча.
  2. Реабсорбция — обратное всасывание воды и необходимых веществ из просвета канальца нефрона обратно в кровь (во вторичную капиллярную сеть).
  3. Секреция — выделение определенных веществ из крови (из вторичных капилляров и интерстиция) и эпителия канальцев в просвет нефрона.

В результате фильтрации, реабсорбции и секреции образуется вторичная (конечная) моча.

⚖️ Гомеостатическая функция почек

Гомеостатическая функция — это поддержание постоянства внутренней среды организма (pH, электролитов, объема жидкости).

🧪 Регуляция кислотно-щелочного равновесия (pH)

Почки поддерживают pH с помощью нескольких буферных систем:

Бикарбонатная система:

  • CO₂ и H₂O (продукты метаболизма) в клетках почек под действием фермента карбоангидразы образуют H₂CO₃.
  • H₂CO₃ диссоциирует на H⁺ и HCO₃⁻.
  • Ион H⁺ секретируется в просвет канальца, часть выводится с мочой (закисляя ее).
  • HCO₃⁻ всасывается в интерстиций и кровь, восстанавливая бикарбонатный буфер крови.

Фосфатная система:

  • В моче присутствует щелочной фосфат (Na₂HPO₄).
  • Секретируемый в каналец ион H⁺ связывается с фосфатом, образуя кислый фосфат (NaH₂PO₄), который выводится с мочой.
  • Ион Na⁺ реабсорбируется и, соединяясь с HCO₃⁻, восстанавливает бикарбонат натрия в крови.

Аммониогенез:

  • Аминокислота глутамин транспортирует аммиак (NH₃) в почки.
  • В клетках канальцев происходит дезаминирование с высвобождением NH₃.
  • NH₃ связывается с ионом H⁺, образуя ион аммония (NH₄⁺), который выводится с мочой в виде солей (например, NH₄Cl).

Глюконеогенез:

  • Образование глюкозы из неуглеводных соединений (лактата, аминокислот) в почках и печени.
  • Превращение кислого лактата (продукта анаэробного гликолиза) в глюкозу помогает снизить кислотность.

🧂 Регуляция ионного состава крови

Основные регулируемые ионы: Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺.

Натрий (Na⁺):

  • Норма в крови: ~140 ммоль/л.
  • При снижении Na⁺ возбуждается клубочковая зона коры надпочечников → выделяется альдостерон.
  • Альдостерон увеличивает реабсорбцию Na⁺ в обмен на секрецию K⁺.
  • При значительном повышении Na⁺ и объема крови предсердия выделяют натрийуретический гормон, который подавляет реабсорбцию Na⁺ и увеличивает его выведение с мочой.

Калий (K⁺):

  • Норма в крови: ~4.5 ммоль/л.
  • Секретируется в обмен на реабсорбцию Na⁺ под действием альдостерона.
  • Секрецию K⁺ замедляют инсулин и состояние ацидоза (при ацидозе ион H⁺ конкурирует с K⁺ за обмен на Na⁺, и секреция K⁺ снижается).

Хлор (Cl⁻):

  • Норма в крови: ~100 ммоль/л.
  • Пассивно реабсорбируется вслед за активной реабсорбцией Na⁺.

Кальций (Ca²⁺):

  • Норма в крови: ~2.5 ммоль/л.
  • Реабсорбция регулируется гормонами:
    • Паратгормон усиливает реабсорбцию Ca²⁺.
    • Кальцитонин подавляет реабсорбцию Ca²⁺.

💧 Регуляция объема циркулирующей жидкости (ОЦЖ)

При увеличении ОЦЖ (гиперволемия):

  1. Увеличивается нагрузка на сердце, растягиваются левое предсердие и легочные вены.
  2. Возбуждаются волюморецепторы (рецепторы растяжения).
  3. Сигнал по блуждающему нерву (n. vagus) поступает в продолговатый мозг → активируется парасимпатическая система → снижается частота и сила сердечных сокращений (брадикардия) → уменьшается нагрузка на малый круг кровообращения (рефлекс Китаева).
  4. Одновременно сигнал подавляет активность ядер гипоталамуса, выделяющих антидиуретический гормон (АДГ) → снижается реабсорбция воды → увеличивается диурез.
  5. Растяжение правого предсердия стимулирует выработку натрийуретического гормона, который подавляет реабсорбцию Na⁺ (антагонист альдостерона) и усиливает выведение воды.

При уменьшении ОЦЖ (гиповолемия):

  1. Снижается артериальное давление и кровоток в почках.
  2. Активируется юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) почек → выделяется ренин.
  3. Ренин запускает ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС): ангиотензиноген → ангиотензин I → ангиотензин II.
  4. Ангиотензин II стимулирует выработку альдостерона → увеличивается реабсорбция Na⁺ и воды → ОЦЖ восстанавливается.
  5. Также при гиповолемии возбуждаются барорецепторы в дуге аорты и каротидном синусе → стимулируется выработка АДГ гипоталамусом → увеличивается реабсорбция воды.

🧬 Регуляция осмотического давления крови

  • Осмотическое давление создается в основном ионами Na⁺ и Cl⁻.
  • Осморецепторы расположены в гипоталамусе, сосудах сердца, печени и других органах.

При гипергидратации (избыток воды, снижение концентрации солей):

  • Осморецепторы не возбуждаются.
  • Снижение концентрации Na⁺ стимулирует выработку альдостерона → увеличивается реабсорбция Na⁺ (а за ним и Cl⁻) → осмотическое давление нормализуется.

При гипогидратации (недостаток воды, увеличение концентрации солей):

  • Возбуждаются осморецепторы.
  • Сигнал поступает в гипоталамус:
    1. Стимулируется центр жажды → человек пьет воду.
    2. Увеличивается секреция АДГ → усиливается реабсорбция воды в почках.

⚙️ Метаболическая функция

Почки участвуют в обмене веществ:

  • Белковый обмен: низкомолекулярные белки и пептиды из первичной мочи захватываются клетками канальцев (пиноцитоз/фагоцитоз), расщепляются до аминокислот и возвращаются в кровь.
  • Углеводный обмен: осуществляют глюконеогенез (синтез глюкозы из лактата, аминокислот), особенно при голодании.
  • Жировой обмен: свободные жирные кислоты, связанные с альбумином, в клетках канальцев превращаются в фосфолипиды и триглицериды, а затем поступают в кровь.

🎯 Выводы

  • Почки — ключевой орган гомеостаза, регулирующий состав и объем внутренней среды.
  • Их функции (водно-солевой баланс, pH, давление) обеспечиваются слаженной работой фильтрации, реабсорбции, секреции и сложных нейрогуморальных механизмов (РААС, АДГ, альдостерон, натрийуретический гормон).
  • Нарушения в этих процессах ведут к серьезным патологиям (гипер-/гиповолемия, ацидоз/алкалоз, отеки).