Биохимия почек

1.

Биохимия почек
Выполнила: Мозговая Мария, группа 208

2.

Функции почек:
1. ЭКСКРЕТОРНАЯ. Почками выводятся из организма:
• а) конечные продукты катаболизма (например, такие продукты азотистого обмена, как мочевина,
мочевая кислота, креатинин, а также продукты обезвреживания токсичных веществ).
• б) избыток веществ, всосавшихся в кишечнике или образовавшихся в процессе катаболизма: вода,
органические кислоты, витамины, гормоны и другие.
• в) ксенобиотики - чужеродные вещества (лекарственные препараты, никотин).
2. ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ. Почками регулируются:
• а) водный гомеостаз
• б) солевой гомеостаз
• в) кислотно-основное состояние
3. МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ.
• а) участие в углеводном, белковом, жировом обменах
• б) синтез в почках некоторых биологически активных веществ: ренина, активной формы витамина
D3 , эритропоэтина, простагландинов, кининов. Эти вещества оказывают влияние на процессы
регуляции АД, свертывания крови, на фосфорно-кальциевый обмен, на созревание эритроцитов и
на другие процессы.

3.

Строение почечного фильтра.
Почечное, или мальпигиевое,
тельце представляет собой
двустенную капсулу (капсула
Шумлянского—Боумена) внутри
которой находится клубочек
капилляров. Внутренняя
поверхность капсулы выстлана
эпителиальными клетками;
образующаяся полость между
висцеральным и париетальным
листками капсулы переходит в
просвет проксимального извитого
канальца.

4.

Три слоя, отделяющие плазму крови от просвета
капсулы:
• 1. Эндотелий –
является барьером
для клеток крови,
имеет поры 50-100
нм.

5.

• 2. Базальная мембрана – имеет поры диаметром 5-6 нм,
которые пропускают белки массой не более 70 кДа. (Белки
мелкие и средних размеров.)
• 3. Подоциты – формируют структуры "переплетенных
пальцев", формируя трехмерный фильтр с порами 20-50 нм.
Пространство пор заполняет гликокаликс подоцитов, состоящий
из гликопротеинов с сиаловой кислотой в качестве гликана,
несущего высокий отрицательный заряд. Наличие
сиалопротеинов обеспечивает прохождение молекул диаметром
от 1,5 до 10 нм и предотвращает прохождение более крупных
молекул.

6.

7.

Благодаря такому строению почечного фильтра в первичную мочу
преимущественно попадают только мелкие
незаряженные или положительно заряженные молекулы.
Таким образом, ультрафильтрат (первичная моча) в норме почти не
содержит белков и пептидов (всего 3-4 г/л). Зато состав
низкомолекулярных небелковых компонентов, содержание
различных ионов в первичной моче такие же, как и в плазме крови.
Поэтому первичную мочу иногда называют “безбелковым
фильтратом плазмы крови”. Этот механизм обеспечивает очистку
плазмы крови от дефектных белков и восстановление ее
нормального состава.

8.

Скорость клубочковой фильтрации:
зависит от 3 факторов:
- фильтрационного давления;
- проницаемости фильтра ;
- площадь фильтра;
Скорость фильтрации = фильтрационное давление *
проницаемость фильтра * площадь фильтра

9.

1)Фильтрационное давление(30 мм.рт.ст.) = гидростатическое давление
крови в сосудах клубочка (70 мм.рт.ст.) - онкотическое давление белков
плазмы крови (25 мм.рт.ст.) - гидростатическое давление ультрафильтрата в
полости капсулы (15 мм.рт.ст.)
30=70-25-15
Гидростатическое давление крови в сосудах клубочка зависит от
артериального давления крови и разности приносящих и выносящих
артериол. Оно является движущей силой фильтрации, которой
противодействуют онкотическое давление белков плазмы крови и
гидростатическое давление ультрафильтрата в полости капсулы.
Онкотическое давление белков плазмы крови зависит от количества белков
в плазме крови, а гидростатическое давление ультрафильтрата в
полости капсулы- от пропускной способности мочевыводящих каналов.

10.

2)
Проницаемость
фильтра
определяется
состоянием
соединительнотканной капсулы.
3)
Фильтрационная
площадь
зависит
от
количества
функционирующих нефронов, эта величина непостоянная, она
регулируется сокращениемгломерулярных мезангиальных клеток.
Фильтрационная площадь всех функционирующих нефронов
составляет около 1,5м2.

11.

Реабсорбция ионов и воды:
• Реабсорбция – это движение веществ из просвета канальца в
кровь. 85% ультрафильтрата реабсорбируется в проксимальном
отделе канальца.
• Реабсорбции подвергаются почти все низкомолекулярные
вещества, попавшие в фильтрат – глюкоза, аминокислоты,
бикарбонаты, вода, электролиты, органические кислоты, частично
мочевина и мочевая кислота.

12.

Процессы реабсорбции в почках:

13.

Два механизма перехода веществ через
мембраны:
• 1. Простая и облегченная диффузия по градиенту осмолярности
или концентрации.
• 2. Активный транспорт происходит против градиента
концентраций и требует затраты энергии АТФ.

14.

Аммониегенез:
• Глутамин и глутаминовая кислота, попадая в
клетки канальцев, быстро дезаминируются
глутаминазой и глутаматдегидрогеназой с
образованием аммиака. Являясь гидрофобным
соединением, аммиак диффундирует в просвет
канальца и связывает экскретируемые ионы
Н+ с образованием иона NH4+ , который
удаляется с мочой.
• Аммониегенез происходит на протяжении всего
почечного канальца, но более активно идет в
дистальных отделах – дистальных канальцах и
собирательных трубочках коркового и
мозгового слоев. В этих сегментах секреция
ионов Н+ происходит активно с участием
Н+-АТФазы, локализованной на апикальной
мембране эпителиоцита.

15.

Проксимальный каналец:
В проксимальном канальце
реабсорбция почти всех веществ
происходит с использованием
градиента ионов Na+.
Таким вторично-активным
транспортомреабсорбируются
аминокислоты, глюкоза,
органические кислоты,
витамины. Также здесь
осуществляется эндоцитоз
большинства белков и пептидов.

16.

Процессы реабсорбции в почках:

17.

Петля Генли:
• Обеспечивает реабсорбцию воды и солей.
• В тонком нисходящем колене петли
Генле реабсорбируется только вода за
счет гипертоничности интерстиция мозгового
слоя почек.
• В тонком восходящем колене петли
Генле пассивно реабсорбируются
ионы натрия и хлора;
• Так как направление тока мочи
(направление канальцев) противоположно току
крови (направление капилляров), то при
реабсорбции ионов Na+ и Cl– из восходящего
колена в кровь концентрация этих ионов в
крови (по направлению тока крови)
непрерывно возрастает, одновременно
возрастает и осмолярность межклеточного
пространства.

18.

Процессы реабсорбции в почках:

19.

Дистальный каналец:
• Происходит реабсорбция кальция
• Гипертоническая моча становится гипотонической. ( Плотность
ниже плотости плазмы крови. Из - за активной реабсорбции инов
в предыдущих отделах.)

20.

События, происходящие в дистальной части
нефрона:
• Симпорт ионов Na+ и Cl– по градиенту
концентрации, при этом общий поток ионов
Na+ выше, чем ионов Cl–.
• Антипорт Na+ и Н+ на апикальной мембране.
• Активно идет аммониегенез.
• Реабсорбция ионов Ca2+ – благодаря
наличию рецепторов
к паратгормонупроисходит активация Ca2+АТФазы на базальной мембране
эпителиоцитов, что облегчает проникновение
ионов Са2+ из первичной мочи. Также
кальций выводится из клеток в кровь
антипортом с ионами Na+.

21.

Процессы реабсорбции в почках:

22.

Конечный отдел нефрона:
• В конечных отделах дистального
канальца и собирательных
трубочках окончательно решается
вопрос о выводимом количестве
натрия и воды. Клетки этих
отделов чувствительны к
воздействию альдостерона и вазоп
рессина.

23.

Процессы реабсорбции в почках:

24.

• Альдостерон, действуя по цитозольному механизму, изменяет
транскрипцию ДНК и скорость синтеза молекул – Na+/K+-АТФазы,
митохондриальных ферментов и Na-каналов. Это усиливает
реабсорбцию ионов Na+.
• Вазопрессин, действуя по аденилатциклазному механизму, вызывает
изменение цитоскелета эпителиоцитов и увеличение количества
белков аквапоринов 2 типа на апикальной мембране. В результате
вода из гипотоничной мочи перемещается в цитоплазму клеток. Далее
в интерстиций вода переходит при участии вазопрессин-независимых
аквапоринов 3 и 4 типов.
• Активно идет секреция ионов NH4+ в просвет канальцев –
аммониегенез.
• Вставочные клетки секретируют ионы Н+ с затратой энергии.

25.

Аквапорины:
• Аквапорины обеспечивают быстрый и селективный транспорт
молекул воды через мембраны клетки.

26.

Ренин-ангиотензиновая система:
• Главным механизмом
регуляции синтеза и
секреции альдостерона
служит ренинангиотензиновая
система.