Физиология почки

1. Физиология почки

2.

Функции почек:
• регуляция водно-электролитного баланса;
• поддержание кислотно-основного равновесия;
• экскреция продуктов метаболизма, эндогенных
и экзогенных токсинов, лекарственных веществ;
• эндокринная функция (ренин, эритропоэтин);
• превращение неактивной формы витамина D в
активную.

3.

Функциональная единица почек – нефрон
Моча
образуется в
результате
трехфазного
процесса:
- фильтрации,
- пассивной и
избирательной
реабсорбции,
- экскреции

4.

Клубочек состоит из петель
капилляров, окруженных капсулой
Боумена.
Основная функция фильтрация крови и образование
первичной мочи, не содержащей
клеток и крупных молекул.
Фильтрацию обеспечивает гидростатическое
давление - клубочковое фильтрационное давление которое прямо пропорционально тонусу выносящей
артериолы и обратно пропорционально тонусу
приносящей артериолы.
Клубочковое фильтрационное давление в норме
составляет около 60 % от АДср. и при прохождении крови
через клубочек фильтруется около 20 % плазмы.

5.

Главная функция
проксимального извитого
канальца - реабсорбция натрия
(65-75 % воды и натрия в виде
изотонической жидкости).
Также происходит:
- реабсорбция К+, Са2+, Mg2+,
фосфатов, глюкозы, аминокислот;
- секреция Н+ и реабсорбция 90 % ионов бикарбоната);
- секреция органических катионов (креатинин, ураты,
кетоновые кислоты) и анионов.
Реабсорбция натрия в проксимальном канальце:
- усиливается ангиотензином II и норадреналином
- уменьшается дофамином

6.

Петля Генле вместе с
собирательными трубочками и
сопровождающими их
капиллярами участвует в
механизме противоточного
умножения – концентрировании
мочи.
Начальные отделы петли Генле - пассивная
реабсорбция растворенных веществ и воды.
Толстый сегмент восходящей части петли непроницаем для воды, активная реабсорбция Na+ обеспечивается гипотоничность канальцевой жидкости
и гипертоничность интерстициальной жидкости.
В петле Генле реабсорбируется 15-20%
фильтруемого натрия.

7.

Дистальный извитой
каналец относительно
непроницаем для воды и натрия.
Дистальные канальцы основное место реабсорбции
кальция (регулируется
паратиреоидным гормоном и
витамином D).
В соединяющем сегменте (наиболее дистальный
отдел канальца) осуществляется регулируемая
альдостероном реабсорбция натрия.

8.

В собирательной трубочке
выделяют два отдела:
Кортикальная часть
- опосредованная
альдостероном реабсорбция
натрия и секреция калия
- регуляция кислотно-основного
равновесия
Медуллярная часть
- проницаемость мембраны для воды полностью зависит
от АДГ
- секреция Н+ в виде фосфатов и ионов аммония
- предсердный натрийуретический пептид способен
снижать реабсорбцию Na+ (в собирательной трубочке
реабсорбируется 5-7 % натрия)

9.

Юкстагломерулярный аппарат
состоит из специализированного
сегмента приносящей артериолы,
в стенке которой содержатся
юкстагломерулярные клетки, и
плотного пятна (macula densa) конечного отдела толстого
сегмента восходящей части петли
Генле.
Юкстагломерулярные клетки содержат фермент
ренин. Факторы, влияющие на высвобождение ренина:
- стимуляция β1 адренорецепторов;
- давление в приносящей артериоле;
- концентрация ионов хлора в жидкости, протекающей
через плотное пятно.

10.

ренин (юкстагломерулярный аппарат)
↓
ангиотензиноген (печень) → ангиотензин I
АПФ (сосуды легких)
→↓
ангиотензин II
Ангиотензин II участвует в регуляции секреции
альдостерона и артериального давления.
Вне почек ренин и ангиотензин II вырабатываются в
эндотелии сосудов, в надпочечниках и в ткани головного
мозга.

11.

Почечный кровоток (20-25 % сердечного выброса):
Почечная артерия → междолевые артерии → на границе
коркового и мозгового вещества отходят дуговые артерии →
междольковые артерии
↓
приносящая артериола
↓
клубочек (фильтрация)
↓
выносящая артериола
↓
капилляры, оплетающие почечные канальцы (реабсорбция)
↓
венулы → почечные вены
Выделяют ауторегуляцию, канальцево-клубочковый
баланс, гормональную и нервную регуляцию почечного
кровотока.

12.

Ауторегуляция почечного кровотока обеспечивает
постоянство кровоснабжения и скорости клубочковой
фильтрации (СКФ) при изменении АДср. от 80 до 180 мм
рт. ст. Вне рамок ауторегуляции почечный кровоток
становится зависимым от АД .
При падении АДср. ниже 70 мм рт. ст. почечный
кровоток снижается.
Клубочковая фильтрация прекращается при
уменьшении АДср. ниже 40-50 мм рт. ст.
Принцип ауторегуляции: при росте АД приносящие
артериолы сужаются, при снижении АД - расширяются.
Механизм ауторегуляции вероятно обусловлен
внутренней миогенной реакцией артериол на изменение
артериального давления.

13.

Канальцево-клубочковая обратная связь обеспечивает
постоянство СКФ в широком диапазоне клубочкового
перфузионного давления - увеличение скорости тока
канальцевой жидкости приводит к снижению СКФ,
снижение скорости тока канальцевой жидкости
способствует увеличению СКФ.
Предполагается, что канальцево-клубочковый баланс
осуществляет macula densa, вызывая рефлекторное
изменение тонуса приносящей артериолы и, возможно,
проницаемости капилляров клубочка.

14.

Гормональная регуляция почечного кровотока:
Ангиотензин II - генерализованная артериальная
вазоконстрикция и вторичное снижение почечного
кровотока. Вазоконстрикция происходит как в
приносящих, так и в выносящих артериолах, но диаметр
последних меньше, поэтому их сопротивление
увеличивается в большей степени, и СКФ практически не
изменяется.
Катехоламины (адреналин, норадреналин) - повышают
тонус приносящих артериол с опосредованным
высвобождением ренина и образованием ангиотензина II.
Относительная стабильность СКФ при увеличении
секреции катехоламинов или альдостерона достигается за
счет ангиотензининдуцируемого синтеза простагландинов
(блокируется ингибиторами синтеза простагландинов).

15.

Дофамин:
- в низких дозах расширяет приносящие и выносящие
артериолы
- снижение реабсорбции Na+ в проксимальных канальцах
Предсердный натрийуретический пептид:
- расширение приносящих и сужение выносящих
артериол → повышение СКФ
- уменьшение реабсорбции Na+ в собирательных
трубочках.
Высвобождаемые эндотелием вазоконстрикторы
(эндотелин) и вазодилататоры (N0) участвуют в
регуляции почечного кровотока при повреждении
эндотелия.

16.

Нервная регуляция почечного кровотока:
Стимуляция α1–адренорецепторов
- сужение сосудов почек
- повышение реабсорбции Na+ в проксимальных
канальцах
Стимуляция α2-адренорецепторов
- снижение реабсорбции Na+ и усиление экскреции воды
β1-адренорецепторы иннервируют
юкстагломерулярный аппарат
D1-рецепторы иннервируют сосуды почек
D2-рецепторы ингибирует высвобождение
норадреналина

17.

Почечный кровоток при стрессе:
Повышение симпатического тонуса (адреналин,
норадреналин) и активация гормональных систем (ренинангиотензин II, альдостерон, АДГ, АКТГ, кортизол)
↓
Почечная артериальная вазоконстрикция и снижение
почечного кровотока (катехоламины, ангиотензин II).
Перераспределение кровотока из коркового вещества в
мозговое (в норме 80 % кровотока получают корковые
нефроны и 10-15 % юкстамедуллярные - лежат на границе
мозгового слоя и обладают высокой концентрационной
способностью).
Повышение реабсорбции натрия (альдостерон) и задержка
воды (АДГ)
↓
Повышение объема внеклеточной жидкости, снижение СКФ
и диуреза

18.

Скорость клубочковой фильтрации
Функция почек
Клиренс креатинина (мл/мин)
Норма
100-120
Снижение почечного резерва
60-100
Легкая дисфункция почек
40-60
Среднетяжелая дисфункция
25-40
почек
Почечная недостаточность
< 25
Терминальная почечная
< 10
недостаточность (при ХПН)
Почечный клиренс вещества определяют как объем
крови, полностью освобождаемый от этого вещества за
единицу времени (обычно за 1 мин).

19.

Скорость клубочковой фильтрации:
- на ранней стадии прогрессирующего заболевания
почек возникает компенсаторная гиперфильтрация в
оставшихся интактных нефронах с относительной
сохранностью СКФ
- при расчете по клиренсу креатинина СКФ обычно
завышается, потому что незначительная часть
креатинина секретируется почечными канальцами
- при прогрессирующем заболевании почек секреция
креатинина в проксимальных канальцах повышается по мере ухудшения функции почек клиренс креатинина
все больше превышает истинную СКФ
- СКФ снижается на 5 % каждое десятилетие после
достижения человеком 20-летнего возраста

20.

Креатинин:
- образуется из креатина, продукта метаболизма
фосфокреатина в мышцах. Скорость образования
креатинина относительно постоянна и зависит от
мышечной массы.
- в почках креатинин фильтруется и частично
секретируется, но не реабсорбируется.
↓
Концентрация креатинина в сыворотке прямо
пропорциональна мышечной массе и обратно
пропорциональна СКФ.
Каждое удвоение концентрации креатинина
сыворотки соответствует снижению СКФ на 50 %.
Концентрация креатинина сыворотки
стабилизируется на новом уровне только через 48-72 ч
после резкого изменения СКФ.

21.

Мочевина:
- образуется в печени из аммиака, продукта
дезаминирования аминокислот в ходе катаболизма белков
- 40-50 % фильтруемой в клубочках мочевины в норме
подвергается пассивной реабсорбции в почечных
канальцах
↓
Концентрация азота мочевины крови (АМК, BUN)
прямо пропорциональна катаболизму белков и обратно
пропорциональна СКФ (снижается при голодании и
заболеваниях печени, увеличивается при уменьшении
СКФ и усилении катаболизма белков).
Концентрация АМК > 18 ммоль/л обычно указывает на
нарушение функции почек.

22.

Большинство диуретиков поступает в нефрон
преимущественно в результате секреции в
проксимальных канальцах и воздействуют на
люминальную (обращенную в просвет) мембрану
эпителиальных клеток канальцев - при нарушении
функции почек резистентность к диуретикам
обусловлена снижением их доставки в почечные
канальцы.
Выделяют следующие группы диуретиков:
- осмотические диуретики
- петлевые диуретики
- тиазидные диуретики
- калийсберегающие диуретики
- ингибиторы карбоангидразы

23.

Осмотические диуретики фильтруются в клубочках и
практически не реабсорбируются в проксимальных канальцах,
ограничивая пассивную реабсорбцию воды.
Маннитол - шестиатомный спирт, наиболее
распространенным осмотическим диуретик.
Показания:
- профилактика ОПН: 1) разведение токсинов; 2)
предотвращение обструкции почечных канальцев; 3)
поддержание почечного кровотока; 4) уменьшение набухания
клеток и сохранение архитектоники клетки
- дифференциальная диагностика острой олигурии
- трансформация олигурической ОПН в неолигурическую
- острое снижение внутричерепного давления
- острое снижение внутриглазного давления
Доза при внутривенном введении 0,25-1 г/кг.
Побочное действие: сердечная декомпенсация и отек легких.

24.

К петлевым диуретикам относятся фуросемид (лазикс),
этакриновая кислота (Edecrin) и другие препараты, которые
подавляют реабсорбцию Na+ и Сl- в толстом сегменте
восходящей части петли Генле, нарушая концентрационную и
дилюционную способность почек (выводятся 15-20% Na+).
Показания:
- отеки (избыток натрия)
- артериальная гипертензия
- дифференциальная диагностика острой олигурии и
трансформация олигурической ОПН в неолигурическую
- лечение гипонатриемии и гиперкальциемии
Доза при внутривенном введении: фуросемид, 20-100 мг
Побочное действие: гипокалиемия и метаболический
алкалоз, гиповолемию, преходящая потеря слуха,
нефротоксичность

25.

Тиазидные диуретики (хлорталидон, хинетазон, метолазон,
индапамид) подавляют реабсорбцию натрия в дистальном
извитом канальце, нарушая дилюционную, но не
концентрационную способность почек. Таким образом
тиазидные диуретики повышают экскрецию натрия лишь до 35 % от фильтруемой из-за компенсаторного увеличения
реабсорбции натрия в собирательных трубочках.
Показания:
- артериальная гипертензия.
- отеки (избыток натрия).
- гиперкальцийурия.
Тиазидные диуретики назначают только внутрь.
Побочное действие: гипокалиемия, метаболический алкалоз,
гипонатриемия.

26.

Калийсберегающие диуретики подавляют реабсорбцию
натрия в собирательных трубочках и обеспечивают экскрецию
максимум 1-2 % Na+. Их применяют из-за калийсберегающего
действия, сочетая с более мощными диуретиками.
Антоганисты альдостерона. Спиронолактон - прямой
антагонист рецепторов альдостерона, находящихся в
собирательных трубочках. Он подавляет опосредованную
альдостероном реабсорбцию Na+ и секрецию К+.
Спиронолактон эффективен только при первичном и
вторичном гиперальдостеронизме (особенно эффективен при
тяжелых заболеваниях печени).
Побочное действие: гиперкалиемия, метаболический
ацидоз.
Неконкурентные калийсберегающие диуретики
(триамтерен, амилорид) подавляют реабсорбцию Na+ и
секрецию К+ не зависимо от активности альдостерона в
собирательных трубочках.

27.

Ингибиторы карбоангидразы (ацетазоламид) препятствуют
реабсорбции Na+ и секреции Н+ в проксимальных канальцах,
однако диуретический эффект значительно ослабляется
компенсаторным увеличением реабсорбции Na+ в более
дистальных отделах нефрона.
Показания:
- коррекция метаболического алкалоза при отеках.
- подщелачивание мочи.
- снижение внутриглазного давления (угнетает образование
водянистой влаги).
Дозы при внутривенном введении: ацетазоламид 250-500 мг.
Побочное действие: легкий гиперхлоремический
метаболический ацидоз.
Прочие препараты, увеличивающие диурез, действуют
опосредованно (вне почек) и поэтому не относятся к
диуретикам.