Процесс выделения. Физиология мочеобразования и мочевыделения. Лекция 9.2

1.

МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
9.2. Процесс выделения.
Физиология мочеобразования и мочевыделения
Крючкова Татьяна Сергеевна
2020 г.

2.

Выделение - это процесс освобождения организма от
конечных и промежуточных продуктов метаболизма,
Органы, выполняющие выделительные функции,
называются выделительными, или экскреторными.
К ним относятся:
1. почки,
2. легкие,
3. кожа,
4. печень,
5. желудочно-кишечный тракт.

3.

Система выделения
• Через легкие удаляются газообразные
вещества - СО2, пары Н2О, эфиры,
хлороформ, летучие вещества.
• Кожа - потовые и сальные железы
выделяют воду, соли, мочевину, мочевую
кислоту, креатинин.
• Печень - с желчью выделяются пигменты,
продукты распада гемоглобина
• Пищеварительный тракт - вделение воды и
солей
• Почки - основной орган выделения

4.

ФУНКЦИИ ПОЧЕК
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Удаляют из плазмы крови конечные продукты: мочевину, мочевую
кислоту, креатинин и др.
Контролируют во всем организме и плазме крови уровни электролитов:
Na, K, Cl, Ca, Mg.
Выводят чужеродные вещества: пенициллин, сульфаниламиды,
йодиды, краски и т.д.
Поддерживают гомеостаз.
Участвуют в обмене белков, жиров, углеводов.
Выполняют эндокринную функцию: продуцируют БАВ:
ренин (участвует в поддержании АД и объема циркулирующей крови)
эритропоэтин (стимулирует образование эритроцитов).

5.

Механизм образования мочи
В образовании мочи участвуют
все отделы нефрона.
Образование мочи происходит в 2 фазы:
1) Вначале в почечном тельце путем
фильтрации из плазмы крови в капсулу
образуется первичная моча;
2) далее в канальцах нефрона посредством
обратного всасывания (реабсорбции) воды и
всех нужных организму веществ, а также
секреции и синтеза некоторых веществ
образуется конечная моча.

6.

Образование мочи в почках – результат трех процессов:
1)Фильтрация – процесс прохождения воды и растворенных в ней веществ под
действием разности давления по обе стороны внутренней стенки капсулы.
Этому способствует высокое давление в капиллярах клубочков (70-90
мм.рт.ст.). Фильтрация мочи прекращается, если артериальное давление в
капиллярах клубочков ниже 30 мм.рт.ст. Клубочковый фильтрат по
химическому составу схож с плазмой крови, но не содержит белков
(первичная моча – 150-180 л в сутки).
2)Реабсорбция происходит в извитых канальцах нефрона. Из первичной мочи
обратно в кровь вместе с водой всасываются пороговые вещества:
глюкоза, аминокислоты, витамины, минеральные соли и т.д. Они
выводятся с мочой только в том случае, если их концентрация в крови
выше константных значений. Непороговые вещества реабсорбции не
поддвергаются: мочевина, креатинин, сульфаты, аммиак и др.
3)Путем Секреции в канальцах нефрона происходит удаление некоторых
веществ, которые не проходят через клубочковый фильтр: креатинин,
мочевина, лекарственные вещества, краски.

7.

Клубочковая фильтрация
• Фильтрация воды и низкомолекулярных
компонентов из плазмы крови в полость
капсулы происходит через клубочковый,
или гломерулярный фильтр.
Гломерулярный фильтр имеет 3 слоя:
1. эндотелиальные клетки
капилляров,
2. базальную мембрану
3. эпителий висцерального листка
капсулы, или подоциты.

8.

1-й слой - эндотелий капилляров
• Имеет поры диаметром 50-100 нм, что ограничивает прохождение
форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов,
тромбоцитов).
• При нормальном кровотоке наиболее крупные белковые молекулы
образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия,
ограничивая тем самым прохождение форменных элементов крови и
белков через эндотелий.
• Другие компоненты плазмы крови и вода могут свободно достигать
базальной мембраны.
1 –эндотелий
2 – базальная мембрана
3 – подоцит
4- отверстие в эндотелии
5 – щелевая мембрана
подоцита

9.

2-й слой - базальная мембрана
- основной барьер для фильтрации, поры в ней 6 нм. Эти поры
изнутри содержат отрицательно заряженные молекулы, что
препятствует проникновению отрицательно заряженных частиц, в
том числе белков.
1 –эндотелий
2 – базальная мембрана
3 – подоцит
4- отверстие в эндотелии
5 – щелевая мембрана
подоцита

10.

3-й слой
эпителий висцерального листка капсулы
• образован отростками подоцитов (пальцевидных ножек), вдавленных
в базальную мембрану, между которыми имеются щелевидные
диафрагмы, которые ограничивают прохождение альбуминов и
других молекул с большой молекулярной массой. Эта часть фильтра
также несет отрицательный заряд.(при нефропатиях поры теряют
отрицательный заряд, что приводит к прохождению через них белков)
1 –эндотелий
2 – базальная мембрана
3 – подоцит
4- отверстие в эндотелии
5 – щелевая мембрана
подоцита

11.

• Основным фактором, способствующим процессу
фильтрации, является гидростатическое давление
крови в капиллярах клубочков =70 мм рт ст
• К силам, препятствующим фильтрации относится
онкотическое давление белков плазмы крови = 30
мм.рт.ст. и давление жидкости в полости капсулы
клубочка(внутрипочечное) = 10 мм.рт.ст.
11

12.

• Следовательно, эффективное фильтрационное
давление (ЭФД) составляет разность между
гидростатическим давлением и суммой онкотического и
внутрипочечного давления:
Р эфд= Р гидр - (Р онк + Р мочи)
20мм.рт.ст.= 70мм.рт.ст-(30мм.рт.ст.+20мм.рт.ст)
Гидростатическое давление крови (Рг.кр.) -70 мм рт.ст.
Онкотическое давление крови (Рон.кр.) - 30 мм рт.ст.
Гидростатическое давление ультрафильтрата (Рг.м.) - 20 мм рт. ст.

13.

• Переход жидкости из клубочка в капсулу за 1 минуту
называется СКОРОСТЬЮ КЛУБОЧКОЙВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
(СКФ)
• Является количественной характеристикой процесса
фильтрации
• В норме у мужчин скорость клубочковой фильтрации
составляет 125 мл/мин, а у женщин - 110 мл/мин.

14.

2)Канальцевая реабсорбция
В обычных условиях в почке человека
за сутки образуется до 180 л фильтрата
(первичной мочи), а выделяется 1,0—
1,5 л мочи, остальная жидкость
всасывается в канальцах.
Канальцевая реабсорция - это
обратное всасывание воды и веществ
из просвета канальцев нефронов в
кровь и лимфу. Основной смысл ее
состоит в том, чтобы сохранить для
организма все жизненноважные
вещества в необходимых количествах.
Обратное всасывание происходит во
всех отделах нефрона. Основная масса
молекул реабсорбируется в
проксимальном отделе : здесь
практически полностью
реабсорбируются глюкоза,
аминокислоты, витамины, белки,
микроэлементы, ионы Na, Cl, HCO3,
многие другие. В петле Генле,
дистальном отделе всасываются
электролиты и вода.

15.

Реабсорбция обеспечивается активным и пассивным
транспортом.
Различают два вида активного транспорта — первичноактивный и вторично-активный.
• Первично-активный
транспорт - перенос вещества
против электрохимического
градиента за счет энергии
клеточного метаболизма.
Примером служит транспорт
ионов Na с помощью
фермента Na, К-АТФ-азы,
использующей энергию АТФ.
15

16.

Вторично-активный транспорт- перенос вещества за счет
энергии транспорта другого вещества. Так реабсорбируются
глюкоза, аминокислоты.
•Они присоединяются к специальному переносчику, который присоединяет
ион Na+. Этот комплекс (переносчик + органическое вещество + Na)
перемещается внутрь клетки. Энергия затрачивается на перемещение Na+.
•В клетке этот комплекс распадается на составные компоненты. Натрий
возвращается наружу с помощью натрий-калиевого насоса. Глюкоза идет в
кровь по градиенту концентрации.
16

17.

Вещества, реабсорбция которых зависит от их концентрации в плазме
крови, называются пороговыми, например, глюкоза. К непороговым
веществам относят: креатинин, маннитол, сульфаты.
В норме при обычной коцентрации глюкозы в крови и, соответственно, в
первичной моче вся глюкоза реабсорбируется. При избытке глюкозы в крови
(10ммоль/л) в первичной моче происходит максимальная загрузка
канальцевых систем транспорта, т.е. всех молекул-переносщиков. В этом
случае глюкоза больше не сможет реабсорбироваться и появится в конечной
моче - глюкозурия.
Белки. В норме небольшое количество белка попадает в фильтрат и
реабсорбируется. Реабсорбция белка происходит в проксимальном канальце
с помощью пиноцитоза. Эпителий почечного канальца активно захватывает
крупные белки. Войдя в клетку, белок подвергается гидролизу со стороны
ферментов лизосом и превращается в аминокислоты.
Реабссорбция воды происходит во всех отделах нефрона (2/3 в
проксимальном, 15% в петле Генле, 15% в дистальных извитых канальцах и
собирательных трубочках.). Вода реабсорбируется пассивно за счет
транспорта — осмотически активных веществ: глюкозы, а/к, белков, ионов
натрия, калия, кальция, хлора. При снижении реабсорции осмотически
активных веществ уменьшается реабсорбция воды.
Основным ионом, обеспечивающим пассивное всасывание воды, является
натрий. Около 65% натрия реабсорбируется в проксимальном канальце, 25%
в петле, 9% в собирательных трубочках, 1% собирательных трубочках.
Большое значение в механизмах реабсорбции воды и ионов натрия, а также
концентрировании мочи имеет работа так называемого поворотнопротивоточно-множительной системы (ППМС).

18.

Поворотно-противоточно-множительная система(ППМС)
Представлена параллельно
расположенными коленами петли Генле и
собирательной трубочкой, по которым
жидкость движется в разных
направлениях.
Эпителий нисходящего отдела петли Генле
пропускает только воду, а эпителий
восходящего отдела непроницаем для
воды, но способен активно переносить
ионы натрия в тканевую жидкость, а через
нее в кровь
Н2 О
Отдача воды происходит пассивно за счет
того, что в восходящем колене
осуществляется активная реабсорбция
натрия. Ионы натрия, поступая в тканевую
жидкость, повышают в ней осмотическое
давление, тем самым способствуя
притягиванию воды из нисходящей петли
Na+

19.

Мочевина. Большая ее часть образуется в печени в реакциях,
нейтрализующих аммиак крови. Образующийся при распаде белков азот
выводится в основном в виде мочевины.
Реабсорбция идет пассивно с током реабсорбируемой воды

20.

Канальцевая секреция
- транспорт веществ из крови в просвет
канальца (мочу). Осуществляется первичноактивным транспортом с помощью различных
переносчиков, преимущественно а
проксимальных канальцах. Здесь
секретируются
•1) органические кислоты ПАГ
(парааминогиппуровая кислота), мочевая
кислота;
•2) органические основания (холин, гуанидин)
•3)лекарственные вещества: антибиотики,
морфин, рентгеноконтрастные йодсодержащие вещества
•4)красители (феноловый красный),
•5)ионы К (секретируется в дистальном
сегменте и собирательных трубках).
•6)ионы водорода и аммиак

21.

Состав конечной мочи
• Моча – прозрачная, соломенного цвета жидкость,
имеет слабокислую реакцию (рН 5-7), удельный вес
1,010-1,025, суточное количество (диурез) – 1-1,5 л.
• С мочой из организма выводятся наружу вода (96%)
и растворенные в ней конечные продукты обмена
(около 60 г. плотных веществ). В целом с мочой
выделяется около 150 различных веществ:
– Органических веществ 35-45 г/сутки, из них больше
всего мочевины;
– Неорганических веществ 15-25 г/сутки, из них больше
всего поваренной соли (NaCl)
• В условиях патологии в моче обнаруживаются
вещества, обычно в ней не выявляемые: белок,
сахар, ацетоновые тела и др.

22.

Регуляция деятельности почек
Нервно-рефлекторный механизм
Гуморальный механизм
Оба вида регуляции находятся под контролем гипоталамуса и коры больших
полушарий ГМ
При раздражении рецепторов импульс
Вазопрессин (антидиуретический
поступает в ЦНС: (осморецепторы,
гормон) гипоталамуса регулирует
хеморецепторы, волюмрецепторы, болевые
образование мочи:
рецепторы)
При избытке – уменьшение или
При раздражении симпатических
прекращение мочеобразования.
нервов фильтрация мочи
При недостатке – выделение
уменьшается вследствие сужения
большого количества светлой
почечных сосудов.
неконцентрированной мочи (20-40
При раздражении
л/сутки) – несахарный диабет
парасимпатических нервов
Альдостерон (минералкортикоид коры
увеличивается выведение мочи и
надпочечников) усиливает процесс
ионов натрия за счет уменьшения
обратного всасывания ионов
их реабсорбции в канальцах почек.
натрия и выводит ионы калия.
При болевых раздражениях происходит уменьшение мочеобразования вплоть
до полного прекращения, т.к. происходит возбуждение гипоталамус и
повышенная выработка вазопрессина.

23.

Гуморальная регуляция
Антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин способствует повышению
реабсорбции воды в дистальных отделах нефрона.
Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов Na
Адреналин в малых дозах суживает просвет выносящих артериол, в результате
чего повышается гидростатическое давление, увеличивается диурез. В больших
дозах он вызывает сужение как выносящих, так и приносящих артериол, что
приводит к уменьшению диуреза вплоть до анурии
Натрийуретический гормон усиливает выведение ионов натрия с мочой.
Паратгормон стимулирует реабсорбцию кальция и тормозит реабсорбцию
фосфатов,
Кальцитонин тормозит реабсорбцию кальция и фосфата
Инсулин- недостаток этого гормона приводит к гипергликемии, глюкозурии,
увеличению осмотического давления мочи, увеличению диуреза
Тироксин усиливает обменные процессы, в результате чего в моче возрастает
количество осмотически активных веществ, в частности азотистых, что
приводит к увеличению диуреза.
Простогландины угнетают реабсорбцию натрия, стимулируют кровоток в
мозговом веществе почки, увеличивают диурез.
Соматотропин и андрогены увеличивают секрецию парааминогиппуровой
кислоты.
Ренин-ангиотензин-альдостероновая система участвует в регуляции
системного и почечного кровотока, ОЦК, электролитного баланса.

24.

Мочеиспускание
Мочеиспускание представляет собой сложный
рефлекторный акт, заключающийся в одновременном
сокращении стенки мочевого пузыря и расслаблении его
сфинктера.
Непроизвольный рефлекторный центр мочеиспускания находится в
крестцовом отделе спинного мозга.
Первые позывы к мочеиспусканию у взрослых появляются при увеличении
объема мочевого пузыря до 150 мл. Афферентные (чувствительные)
импульсы поступают в спинной мозг в цент мочеиспускания. Отсюда по
парасимпатическому нерву импульсы идут к мышце мочевого пузыря и его
сфинктеру. Происходит рефлекторное сокращение мышечной стенки и
расслабление сфинктера.
Одновременно от спинального центра мочеиспускания возбуждение
передается в кору большого мозга, где возникает ощущение позыва к
мочеиспусканию. Импульсы от коры идут к наружному произвольному
сфинктеру мочеиспускательного канала. Происходит мочеиспускание.
У новорожденных отсутствует произвольная задержка мочеиспускания, она
появляется только к концу первого года. Прочный условный рефлекс
задержки мочеиспускания вырабатывается только к концу второго года.

25.

Спасибо за внимание!