Роль органа в кроветворении

Эритропоэтин, гормон который вырабатывают почки, ответственный за выработку кровяных телец.

Нормальное функционирование почек чистит кровь и создает новые кровяные тельца. Ранее было отмечено, что эндокринная функция отвечает за выработку гормона эритропоэтина. Этот гормон ответственен за создание кровяных телец (эритроцитов). Так и определяется значение почек в кроветворении. Заметим, не только парный орган принимает участие в процессе. Однако при его отсутствии отмечается снижение показателей эритропоэтина, появляется некий фактор, который подавляет эритропоэз.

Нарушения реабсорбции и их диагностика

Нарушения процесса реабсорбции приводят к развитию различных заболеваний мочевыводящей системы. Каждая патология обладает характерной симптоматикой, клинической картиной и требует незамедлительного лечения:

• снижение или же повышение всасывающей способности канальцев. Может приводить к уменьшению количества жидкости, ионов и полезных органических соединений. Подобные нарушения могут возникать из-за снижения активности веществ, участвующих в транспорте, недостаточного количества переносчиков и макроэргов, нарушения целостности эпителиального слоя;
• изменение состава мочи, ее цвета, нарушение мочеиспускания и диуреза могут быть проявлением почечных синдромов, которые свидетельствуют о возникновении нефрита, тубулопатии и почечной недостаточности;
• нарушения функций эпителиальных клеток. Могут быть следствием повреждения дистальных отделов канала, тканей коркового и мозгового слоя почек. О наличии дисфункции свидетельствует ряд внепочечных и почечных синдромов;
• олигурия — уменьшение суточного диуреза и увеличение удельного веса мочи:
• полиурия — значительное увеличение объема вторичной мочи и уменьшение ее удельного веса;
• патологические изменения эпителиальных клеток канальцев. Это нарушение приводит к изменению концентрации мочи;
• нарушение гормонального баланса. Чрезмерная выработка альдостерона способствует повышенной реабсорбции натрия, что провоцирует задержку жидкости в организме. Параллельно с этим происходит уменьшение количества калия и возникновение локализированных отеков.

Для оценки эффективности проксимальной реабсорбции необходимо определить уровень глюкозы в организме человека, принимая во внимание наиболее высокий показатель. Исследование проводится по следующему алгоритму:

• уровень реабсорбции глюкозы измеряется после внутривенного введения пациенту раствора глюкозы, повышающего уровень данного моносахарида в крови;
• после этого проводится исследование мочи. Если уровень глюкозы в урине не превышает 9,5-10 ммоль на литр, это свидетельствует о том, что процесс реабсорции в норме.

Оценка дистальной реабсорбции не менее важна. Этот исследование имеет свои особенности:

• на протяжении определенного времени (дать рекомендации должен врач) пациент полностью воздерживается от употребления жидкости;
• в качестве биологического материала забирается моча и кровь;
• после этого пациенту вводится вазопрессин;
• жидкость можно пить только после завершения всех вышеописанных действий.

Данный метод также помогает специалистам выявлять наличие несахарного диабета у пациентов.

Назначение почек

Их основные функции заключаются в следующем:

• выведении из организма продуктов белкового распада и токсинов;
• участии в обменных процессах организма;
• изменении крови из артериальной в венозную;
• участии в процессах выделения;
• стабильном поддержании количественного и качественного состава ионов микроэлементов;
• регулировании водно-солевого и кислотно-щелочного баланса;
• нейтрализации продуктов, поступивших из окружающей среды;
• выработке гормонов;
• фильтрации крови и образовании мочи.

Гормоны почек и их функции изучаются медиками для выявления новых методов нормализации работоспособности организма.

Регуляция канальцевой реабсорбции

Кровообращение в почках выступает процессом относительно автономным. При изменениях АД от 90 до 190 мм. рт. ст. давление в почечных капиллярах удерживается на обычном уровне. Объясняется такая стабильность  разницей в диаметре между приносящими и выносящими кровеносными сосудами.

Выделяют два наиболее значимых метода:  миогенная ауторегуляция и гуморальная.

Миогенная – при росте АД стенки приносящих артериол сокращаются, то есть, в орган поступает меньший объем крови и давление падает. Сужение чаще всего вызывает ангиотензин II, таким же образом воздействуют тромбоксаны и лейкотриены. Сосудорасширяющими веществами выступают ацетилхолин, дофамин и так далее. В результате их действия нормализуется давление в клубочковых капиллярах с тем, чтобы удерживать нормальный уровень СКФ.

Гуморальная – то есть, при помощи гормонов. По сути, главным показателем канальцевой реабсорбции выступает уровень всасывания воды. Процесс этот можно разделить на 2 этапа: обязательный – тот, что проводится в проксимальных канальцах и независим от водной нагрузки, и зависимый – реализуется в дистальных канальцах и собирательных трубочках. Этот этап регулируется гормонами.

Главный среди них – вазопрессин, антидиуретический гормон. Он сохраняет воду, то есть, способствует задержке жидкости. Синтезируется гормон в ядрах гипоталамуса, перемещается в нейрогипофиз, а оттуда попадает в кровоток. В дистальных отделах имеются рецепторы к АДГ. Взаимодействие вазопрессина с рецепторами приводит к улучшению проницаемости мембран для воды, благодаря чему она поглощается лучше. При этом АДГ не только увеличивает проницаемость, но и определяет уровень проницаемости.

За счет разницы давлений в паренхиме и дистальном канальце вода из фильтрата остается в теле. Но на фоне низкой всасываемости ионов натрия диурез может оставаться высоким.

Всасывание ионов натрия регламентирует альдостерон – гормон коры надпочечников, а также натрийуретический гормон.

Альдестерон способствует канальцевой реабсорбции ионов и образуется при снижении уровня ионов натрия в плазме. Гормон регулирует создание всех требуемых для переноса натрия механизмов: канала апикальной мембраны, переносчика, составляющих натрий-калиевого насоса.

Особенно сильно его воздействие на участке собирательных трубочек. «Работает» гормон как в почках, так и в железах, и в ЖКТ, улучшая всасывание натрия. Также альдостерон регулирует чувствительность рецепторов к АДГ.

Альдостерон появляется и по другой причине. При снижении АД  синтезируется ренин – вещество, контролирующее тонус сосудов. Под влиянием ренина аг-глобулин из крови трансформируется в ангиотензин I, а затем в ангиотензин II. Последний выступает сильнейшим сосудосуживающим веществом. Кроме того, он запускает выработку альдостерона, обуславливающего реабсорбцию ионов натрия, что вызывает задержку воды. Этот механизм – задержка воды и сужение сосудов, создает оптимальное АД и нормализует кровоток.

Натрийуретический гормон образуется в предсердии при его растяжении . Оказавшись в почках, вещество уменьшает реабсорбцию ионов натрия и воды. При этом количество воды, которое попадает во вторичную мочу увеличивается, что уменьшает общий объем крови, то есть, растяжение предсердий исчезает.

Кроме того, на уровень канальцевой реабсорбции оказывают воздействие и другие гормоны:

• паратгормон – улучшает всасывание кальция;
• тиреокальцийтонин – снижает уровень реабсорбции ионов этого металла;
• адреналин – его влияние зависит от дозы: при малом количестве адреналин снижает СКФ фильтрацию, в большой дозе – здесь канальцевая реабсорбция повышена;
• тироксин и соматропный гормон – усиливают диурез;
• инсулин – улучшает поглощение ионов калия.

Механизм влияния разный. Так, пролактин повышает проницаемость клеточной мембраны для воды, а паратирин изменяет осмотический градиент интерстиция, тем самым влияя на осмотический транспорт воды.

Канальцевая реабсорбция – механизм, обуславливающий возвращение воды, микроэлементов и питательных веществ в кровь. Осуществляется возврат — реабсорбция, на всех участках нефрона, но по разным схемам.

Механизм реабсорбции

Молекулярные механизмы прохождения веществ в процессе реабсорбции это:

• диффузия;
• эндоцитоз;
• пиноцитоз;
• пассивный транспорт;
• активный транспорт.

Особое значение имеет для реабсорбции активный и пассивный транспорт и направление реабсорбируемых веществ по электрохимическому градиенту и наличию переносчика для веществ, работа клеточных насосов и другие характеристики.

Активный транспорт веществ идет против электрохимического градиента с затратой энергии на ее реализацию и через специальные транспортные системы. Характер передвижения — трансцеллюлярный, который осуществляется переходом через апикальную мембрану и базолатеральную. Такими системами являются:

1. Первично-активный транспорт, который осуществляется с помощью энергии от расщепления АТФ. Его используют ионы Na+, Ca+, K+, H+.
2. Вторично-активный транспорт, проходит за счет разницы в концентрации ионов натрия в цитоплазме и в просвете канальцев, и эта разница объясняется выходом ионов натрия в межклеточную жидкость с затратой энергии расщепления АТФ. Его используют аминокислоты, глюкоза.

Пассивный транспорт проходит по градиентам: электрохимическому, осмотическому, концентрационному, и для его осуществления не требуется затрат энергии и образования переносчика. Вещества, которые используют его — это ионы Cl-. Движение веществ осуществляется парацеллюлярно. Это движение через мембрану клетки, которая расположена между двумя клетками. Характерными молекулярными механизмами являются диффузия, перенос с растворителем.

Процесс реабсорбции белка проходит внутри клеточной жидкости, и, после расщепления его на аминокислоты, они поступают в межклеточную жидкость, что происходит в результате пиноцитоза.

• https://pochkam.ru/bolezni-pochek/reabsorbtsiya-eto.html
• http://prourinu.ru/inoe/o-pochkah/reabsorbtsiya.html
• https://belady.today/zdorove/pochki/reabsorbciya-eto
• https://infolibrum.ru/diseases/renal_diseases/kanaltsevaya-reabsorbtsiya.html
• https://propochki.info/anatomiya/protsess-reabsorbtsii-v-pochkah
• http://beta.sportwiki.to/реабсорбция_в_почках
• https://fb.ru/article/354452/reabsorbtsiya—eto-kak-prohodit-protsess-reabsorbtsii-v-pochkah

Проксимальная реабсорбция

Если говорить о данном виде реабсорбции, то нужно сказать, что во время этого процесса происходит активный транспорт аминокислот, декстрозы, белков и витаминизированных компонентов из первичной урины. В этом случае компоненты поглощаются полностью. Как правило, фильтрации отводится только лишь треть всего объема питательных веществ.

Нужно выделить тот факт, что реабсорбция воды – это пассивный метод, и отмечается непосредственная связь его скорости и качества с наличием гидрохлорида и щелочи в фильтрационных продуктах. Бикарбонат транспортируется не только пассивным, но и активным способом. Именно от внутренних органов, посредством которых происходит распределение мочи, зависит ее скорость.

Стоит отметить динамичность протекания урины по канальцам и постепенность всасывания питательных компонентов посредством мембраны. В случае с пассивной транспортировкой уменьшается количество урины и повышается уровень бикарбоната.

Аминокислоты и декстроза реабсорбируется только лишь при участии клеток эпителия, которые находятся в щеточной кайме апикальной оболочки. При данном процессе единовременно образуется гидрохлорид и снижается уровень бикарбоната. Когда выделяется глюкоза, бикарбонат объединяется с клетками транспорта. В случае, если уровень глюкозы немного повышен, то клетки транспортировки перенагружаются, вследствие чего не происходит перенос компонента в систему кроветворения.

Также стоит сказать, что во время проксимальной реабсорбции отмечается максимум поглощения белка и пептидов.

Нарушения реабсорбции

Нарушения проявляются в увеличении или в уменьшении поглощения жидкости и бикарбоната. Это происходит по разным причинам:

• Избыток альдостерона — гормона надпочечных желез. Он стимулирует всасывание натрия в кровь и это влечет за собой избыточное накопление жидкости в клетках и межклеточном пространстве. Этот факт может привести к отекам, потере калия, гиперволемии.
• Острая недостаточность почек — в этом случае жидкость поступает в организм пассивно. Причина этому — высокое содержание мочевины.
• Нарушение гормонального фона — проявляется при недостатке альдостерона. Это приводит к тому, что вода и гидрохлорид реабсорбируются хуже, накапливается калий в межклеточной мембране, снижается концентрация мочи.
• Пониженное содержание в моче аммония и водорода.
• Повышенное содержание в моче активных элементов, таких как глюкоза и мочевина.
• Патологические изменения эпителия в канальцах— могут привести к утрате функции контроля концентрации мочи почечным аппаратом.

Механизм процесса

Обратное поглощение веществ осуществляется через почечные каналы при этом принимают участие эпителиальные клетки. Последние реализуют функцию абсорбента, именно в них распределяются элементы, в них содержатся продукты фильтрации. Также осуществляется процесс впитывания глюкозы, воды, аминокислоты, натрия, различных ионов, они транспортируются прямо в кровеносную систему.

Химические вещества, которые являются следствием распада продуктов, в большом количестве содержатся в организме, их отфильтровывают именно эти клетки. Всасывание осуществляется в проксимальных каналах. После этого механизм фильтрации химических элементов перемещается в петлю Генле, собирательные трубочки и дистальные извитые канальца. Этап реабсорбции отличается максимальным поглощением нужных для правильной работы организма ионов и химических веществ. Существует несколько путей поглощения органических соединений:

1. Активный. Перемещение веществ осуществляется против электрохимического, концентрированного градиента: натрий, магний, глюкоза, аминокислоты и калий.
2. Пассивный. Отличается передачей нужных веществ по осмотическому, концентрационному, электрохимическому градиенту: мочевина, вода, бикарбонаты.
3. Перемещение посредством пиноцитоза: белок.

Процессы реабсорбции в канальцах почек

Уровень и скорость очистки, перемещения нужных элементов и соединений зависит от различных факторов. В первую очередь от продуктов питания, образа жизни, наличия заболеваний хронического типа. Каждый из этих аспектов отражается на функционировании всего организма, ведь при нарушении работы почек страдают все системы.

Виды

В разных отделах нефрона реализуются разные методы реабсорбции. Поэтому на практике часто используют разделение по особенностям работы:

• проксимальный отдел – извитая часть проксимального канальца;
• тонкий – части петли Генле: тонкая восходящая и нисходящая;
• дистальный – дистальный извитый каналец, соединяющий и толстая восходящая часть петли Генле.

Проксимальная

Здесь поглощается до 2/3 воды, а также глюкоза, аминокислоты, белки, витамины, большое количество ионов кальция, калия, натрия, магния, хлора. Проксимальный каналец – основной поставщик глюкозы, аминокислот и белков в кровь, так что этот этап является обязательным и независим от нагрузки.

Схемы реабсорбции применяются разные, что определяется видом всасываемого вещества.

Глюкоза в проксимальном канальце поглощается практически полностью. Из просвета канальца в цитоплазму она следует через люминальную мембрану посредством контртранспорта. Это вторичный активный транспорт, для которого нужна энергия. Используется та, что выделяется при перемещении иона натрия по электрохимическому градиенту. Затем глюкоза проходит сквозь базолатеральную мембрану методом диффузии: глюкоза накапливается в клетке, что обеспечивает разницу в концентрации.

Энергия нужна при переходе сквозь люминальную мембрану, перенос через вторую мембрану энергетических затрат не требует. Соответственно, главным фактором поглощения глюкозы оказывается первично-активный транспорт натрия.

По такой же схеме реабсорбируются аминокислоты, сульфат, неорганический фосфат кальция, питательные органические вещества.

Низкомолекулярные белки оказываются в клетке посредством пиноцитоза и в клетке распадаются на аминокислоты и дипептиды. Этот механизм не обеспечивает 100% всасывания: часть белка остается в крови, а часть удаляется с мочой – до 20 г в сутки.

Слабые органические кислоты и слабые основания из-за низкой степени диссоциации реабсорбируются методом неионной диффузии. Вещества растворяются в липидном матриксе и поглощаются по концентрационному градиенту. Всасывание зависит от уровня pH: при его уменьшении диссоциация кислоты падает, а диссоциация оснований повышается. При высоком уровне pH  увеличивается диссоциация кислот.

Эта особенность нашла применение при выводе ядовитых веществ: при отравлении в кровь вводят препараты, защелачивающие ее, что увеличивает степень диссоциации кислот и помогает вывести их с мочой.

Петля Генле

Если в проксимальном канальце ионы металлов и вода реабсорбируются практически в одинаковых долях, то в петле Генле всасывается в основном натрий и хлор. Воды же поглощается от 10 до 25%.

В петле Генле реализуется поворотно-протипоточный механизм, основанный на особенности расположения нисходящей и восходящей части. Нисходящая часть не поглощает натрий и хлор, но остается проницаемой для воды. Восходящая всасывает ионы, но для воды оказывается непроницаемой. В итоге всасывание хлорида натрия восходящей частью определяет степень поглощения воды нисходящей частью.

Первичный фильтрат попадает в начальную часть нисходящей петли, где осмотическое давление ниже по сравнению с давлением межклеточной жидкости. Моча спускается по петле, отдавая воду, но сохраняя ионы натрия и хлора.

Поскольку вода выводится, осмотическое давление в фильтрате растет и достигает максимального значения в поворотной точке. Затем моча следует по восходящему участку, сохраняя воду, но теряя ионы натрия и хлора. В дистальный каналец моча попадает гипоосмотическая – до 100–200 мосм/л.

По сути, в нисходящем отделе петли Генле моча концентрируется, а в восходящей – разводится.

На видео строение петли Гентле:

Дистальная

Дистальный каналец слабо пропускает воду, а органические вещества здесь вовсе не всасываются. В этом отделе производится дальнейшее разведение. В дистальный каналец попадает около 15% первичной мочи, а выводится около 1%.

По мере перемещения по дистальному канальцу она становится все более гиперосмотичной, поскольку здесь поглощаются в основном ионы и частично вода – не более 10%. Разведение продолжается в собирательных трубках, где и формируется конечная моча.

Особенностью работы этого сегмента является возможность регулировки процесса всасывания воды и ионов натрия. Для воды регулятором является антидиуретический гормон, а для натрия – альдостерон.

Особенности переработки разных веществ

В момент переработки веществ используются различные виды транспортировки. Они отличаются друг от друга принципом действия.

Фильтрация глюкозы

Глюкоза – это главный и универсальный источник энергии человека. Для переработки он поступает из просвета канальца в проксимальные клетки с помощью переносчика, который обязательно содержит натриевый ион. В основном происходит пассивное перемещение. Во внутренней оболочке почки происходит высокая концентрация глюкозы, которая в дальнейшем перемещается в интерстициальную ткань, после чего она поступает в общий кровоток.

При правильной работе почек глюкоза перерабатывается полностью. В случае, если в крови наблюдается ее высокая концентрация, можно предположить, что произошла перегрузка канальцевой системы транспортировки. Из-за этого происходит нарушение переработки глюкозы и ее выход с мочой.

Механизмы реабсорбции

Фильтрация аминокислот

Всасывание аминокислот происходит с содержанием натрия в проксимальных канальцах. В процессе задействован активно-вторичный вид доставки. Помимо этого, активно задействуются дополнительные виды транспортировки, которые используются также для всасывания аминокислот не только в почках, но и в желудочно-кишечном тракте. Процесс неправильного всасывания в кишечнике вызван генетическими нарушениями человека.

Фильтрация белка

При правильной работе почек и мочевыделительной системы белок, попадая в систему фильтрации, всасывается полностью благодаря паноцитозу. Попав в клетку, происходит осмотическое давление химических веществ, которые перерабатывают белок в аминокислоты. При этом существует определенная часть белка, которая уходит в кровоток в неизменном виде.

В течение суток с конечной мочой выходит 70 мг белка. Приделы допустимых границ устанавливаются с учетом возраста. Физические нагрузки становятся причиной завышенных показателей содержания белка в моче.

Каков механизм процесса и от чего он зависит?

Механизм реабсорбции в почках происходит за счёт законов физики, химии и энергии организма.

Скорость и качество реабсорбции поддается влиянию содержания в плазме белков, глюкозы, некоторых ионов и других соединений, качества питания, образа жизни, состояния выделительной системы и наличия определенных заболеваний. Существуют несколько способов переноса веществ через стенку почечных канальцев, на основе которых выделяют такие виды транспорта:

Механизм прохождения веществ через мембраны

Вид	Переносимые вещества	Процессы в основе
Активный	Глюкоза, калий, магний	Вещества реабсорбируются из зоны их более низкой концентрации в зону высокой, затрачивается энергия организма
Пассивный	Вода, мочевина, бикарбонаты	Вещества переходят из зоны низкой концентрации в зону высокой
Пиноцитоз	Белки	Вещество взаимодействует с рецепторами и захватывается мембраной эпителия в почечных канальцах

Лабораторная оценка

Чтобы точно определить механизм течения проксимальной реабсорбции, нужно определить уровень концентрации глюкозы в теле, ориентируются на самый большой показатель

Лабораторная оценка имеет ряд очень важных аспектов, на которые следует обратить своё внимание:

Показатель реабсорбции глюкозы определяют за счет введения внутривенно пациенту сахарный раствор, эта смесь значительно повышает уровень наличия глюкозы в кровеносной системе.
После этого проводят анализ мочи

Если показатель содержания находится в пределах 9,5-10 ммоль на литр, тогда он считается нормальным.
Определение дистальной реабсорбции не менее важно, хотя этот процесс также обладает несколькими особенностями:
На протяжении определенного временного промежутка пациенту следует отказаться от употребления любой жидкости.
На анализ берется урина, проводят исследование состояния самой жидкости, а также её плазмы.
Через некоторый временной промежуток, пациенту вводят вазопрессин.
Затем можно пить воду.. На протяжении определенного временного промежутка пациенту следует отказаться от употребления любой жидкости

На протяжении определенного временного промежутка пациенту следует отказаться от употребления любой жидкости

При нормальной работе мочевыделительной системы из организма систематически и вовремя выводятся токсичные соединения и продукты распада пищи. Если возникают первые признаки нарушения работоспособности почек, тогда к самостоятельному лечению переходить нельзя, а нужно обратиться к опытному специалисту. Если вовремя не приступить к лечению, тогда есть высокая вероятность возникновения различных осложнений, а также перехода некоторых заболеваний в хроническую форму.

Транспорт натрия и хлора

До 80% профильтровавшегося натрия реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев, тогда как в дистальных сегментах и собирательных трубках его всасывается около 8 — 10%.

В проксимальном сегменте натрий всасывается с эквивалентным количеством воды, поэтому содержимое канальца остается изоосмотичным. В проксимальных отделах высока проницаемость и для натрия, и для воды. Через апикальную мембрану натрий входит в цитоплазму пассивно по градиенту электрохимического потенциала. Далее натрий движется по цитоплазме к базальной части клетки, где находятся натриевые насосы (Na-K-АТФаза, зависимая от Mg).

Пассивная реабсорбция ионов хлора происходит в зонах клеточных контактов, которые проницаемы не только для хлора, но и для воды. Проницаемость межклеточных промежутков не является строго постоянной величиной, она может меняться при физиологических и патологических состояниях.

В нисходящей части петли Генле натрий и хлор практически не всасываются.

В восходящей части петли Генле функционирует иной механизм всасывания натрия и хлора. На апикальной поверхности расположена система переноса в клетку ионов натрия, калия и двух ионов хлора. На базальной поверхности также имеются Na-K-насосы.

В дистальном сегменте ведущим механизмом реабсорбции солей является Na-насос, который обеспечивает реабсорбцию натрия против высокого концентрационного градиента. Здесь всасывается около 10% натрия. Реабсорбция хлора происходит независимо от натрия и пассивно.

В собирательных трубках транспорт натрия регулируется альдостероном. Натрий входит по натриевому каналу, движется к базальной мембране и переносится во внеклеточную жидкость Na-K-АТФазой.

Альдостерон действует на дистальные извитые канальцы и начальные отделы собирательных трубок.