Механизмы реабсорбции различных веществ в проксимальном и дистальном сегментах нефрона. Механизм концентрирования мочи в петле Генле.

Начальный этап мочеобразования, приводящий к фильтрации всех низкомолекулярных компонентов плазмы крови, неизбежно должен сочетаться с существованием в почке систем, реабсорбирующих все ценные для организма вещества. В обычных условиях в почке человека за сутки образуется до 180 л фильтрата, а выделяется 1,0—1,5 л мочи, остальная жидкость всасывается в канальцах. Роль клеток различных сегментов нефрона в реабсорбции неодинакова. В проксимальном сегменте нефрона практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na+, СI-,НСОз. В последующих от делах нефрона всасываются преимущественно электролиты и вода.

Реабсорбция натрия и хлора представляет собой наиболее значительный по объему и энергетическим тратам процесс. В проксимальном канальце в результате реабсорбции большинства профильтровавшихся веществ и воды объем первичной мочи уменьшается, и в начальный отдел петли нефрона поступает около '/з профильтровавшейся в клубочках жидкости. Из всего количества натрия, поступившего в нефрон при фильтрации, в петле нефрона всасывается до 25 %, в дистальном извитом канальце — около 9 %, и менее 1% реабсорбируется в собирательных трубках или экскретируется с мочой.

Канальцевая секреция и экскреция. Они происходят в проксимальном участке канальцев. Это транспорт в мочу из крови и клеток эпителия канальцев веществ, которые не могут фильтроваться. Активная секреция осуществляется тремя транспортными системами. Первая транспортирует органические кислоты, например парааминогиппуровую. Вторая органические основания. Третья этилендиаминтетраацетат (ЭДТА). Экскреция слабых кислот и оснований происходит с помощью не ионной диффузии. Это их перенос в недиссоциированном состоянии. Для осуществления экскреции слабых кислот необходимо, чтобы реакция канальцевой мочи была щелочной, а для выведения щелочей кислой. В этих условиях они находятся в недиссоциированном состоянии, и скорость их выделения возрастает. Таким путем также секретируются протоны и катионы аммония. Суточный диурез составляет 1,5-2 л. Конечная моча имеет слабокислую реакцию с pH=5,0-7,0. Удельный вес не менее 1,018. Белка не более 0,033 г/л. Сахар, кетоновые тела, уробилин, билирубин отсутствуют. Эритроциты, лейкоциты, эпителий – единичные клетки в поле зрения. Цилиндрический эпителий. Бактерии не более 50000 в 1 мл.

Нисходящий отдел петли Генле. Движение мочи по нисходящему отделу петли Генле способствует поглощению воды в мозговом слое. Этот отдел высокопроницаем для воды, но в значительно меньшей степени — для NaCl и мочевины. Следовательно, осмолярность мочи в ее просвете постепенно возрастает, увеличиваясь до тех пор, пока не сравняется с окружающей межклеточной жидкостью, которая при высокой концентрации АДГ составляет 1200 мосм/л. При образовании почками разведенной мочи вследствие низкой концентрации АДГ осмолярность межклеточной жидкости мозгового слоя составит менее 1200 мосм/л; следовательно, моча в просвете нисходящего отдела также становится менее концентрированной. Снижение осмолярности отчасти объясняется меньшей реабсорбцией мочевины из собирательных протоков во внутренний отдел мозгового слоя почки вследствие низкого уровня АДГ, в результате почка выделяет большой объем разведенной мочи.

Тонкий сегмент восходящего отдела петли Генле. Тонкий сегмент восходящего отдела петли Генле практически непроницаем для воды, но позволяет диффундировать небольшому количеству NaCl. Высокая концентрация NaCl в просвете, обусловленная удалением воды в нисходящем отделе петли Генле, способствует небольшой диффузии NaCl в мозговой слой. Итак, моча становится более разведенной, поскольку NaCl покидает просвет, а вода остается. Небольшое количество мочевины, перешедшей из собирательных протоков в мозговой слой также путем диффузии, проникает в восходящий отдел, возвращая таким образом мочевину в канальцевую систему и препятствуя вымыванию из мозгового слоя почки. Повторное использование мочевины представляет собой дополнительный механизм, благодаря которому поддерживается высокая осмолярность мозгового слоя почки.

Толстый сегмент восходящего отдела петли Генле. Данный сегмент нефрона также практически непроницаем для воды, однако здесь происходит активный транспорт значительного количества ионов Na+, Сl-, К+, а также других ионов из жидкости внутри просвета канальцев в мозговой слой почки. Следовательно, моча в толстом восходящем отделе петли Генле становится сильно разведенной, осмолярность ее падает до 100 мосм/л.

Начальный отдел дистального канальца. Начальная часть дистального канальца по свойствам напоминает толстый восходящий отдел петли Генле, поэтому благодаря реабсорбции растворенных веществ здесь происходит дальнейшее разведение мочи, поскольку вода остается в просвете канальца.

Билет 39

1. Режимы и типы сокращений скелетных мышц. Характеристика двигательных единиц.Физилологические осоенности гладких мышц

Сократимость — это специфическая деятельность мышечной ткани при ее возбуждении.

Сила мышцы определяется максимальным грузом, который мышца может поднять. Мышцы способны совершать работу. Работа мышц определяется произведением величины поднятого груза на высоту подъема. Максимальная работа производится при средних величинах нагрузок. Лабильность мышцы равна 200-300 Гц.

При непосредственном раздражении мышцы (прямое раздражение) или опосредованно через иннервирующий ее двигательный нерв (непрямое раздражение) одиночным стимулом возникает одиночное мышечное сокращение, в котором выделяют три фазы: латентный период ~ время от начала действия раздражителя до начала ответной реакции; фазу сокращения (фаза укорочения) и фазу расслабления.

В естественных условиях к скелетной мышце из ЦНС поступают не одиночные импульсы, а серия импульсов, на которые мышца отвечает длительным сокращением. Длительное сокращение мышцы, возникающее в ответ на ритмическое раздражение, называется тетаиическим сокращением, или тетанусом, различают два вида тетануса: зубчатый и гладкий.

Если каждый последующий стимул поступает к мышце, в тот период когда она находится в фазе укорочения, то возникает гладкий тетанус, а если в фазу расслабления-зубчатый. Амплитуда тетатонического сокращения превышает амплитуду одиночного мышечного сокращения.

Различают несколько видов мышечных сокращений: изотонический, изометрический и смешанный. При изотоническом сокращении мышцы происходит изменение ее длины, а напряжение остается постоянным. Такое сокращение происходит в том случае, если отсутствует сопротивление изменению ее длины. К изотоническому типу сокращений относятся сокращения мышц языка. При изометрическом сокращении длина мышечных волокон остается постоянной, а их напряжение возрастает. Такое сокращение мышцы возникает при попытке поднять чрезмерно большой груз. В естественных условиях сокращения мышц никогда не бывают чисто изотоническими или изометрическими, они имеют смешанный характер, т. е. происходит изменение и длины, и напряжения мышцы.

Характеристика двигальных единиц. Двигательная единица представляет собой систему из мотонейрона и иннервируемых им мышечных волокон (. Двигательная единица работает как одно целое. Все мышечные волокна, входящие в состав данной двигательной единицы, сокращаются практически одновременно. Мотонейроны бывают большие и малые. Малые мотонейроны имеют тонкие аксоны и иннервируют небольшое количество (десятки) мышечных волокон, образуя малые двигательные единицы. Большие мотонейроны имеют толстые аксоны, которые иннервируют большое количество мышечных волокон (до нескольких тысяч), образуя большие двигательные единицы.
Малые двигательные единицы входят в состав главным образом мелких мышц (пальцев рук, лица и др.), однако они входят также и в состав крупных мышц. Малые двигательные единицы обеспечивают быстрые и тонкие движения (например, движения пальцев рук). Большие двигательные единицы входят в состав преимущественно крупных мышц туловища и конечностей. Эти мышцы осуществляют относительно менее тонкие и более медленные движения, чем, например, движения пальцев рук.
Малые мотонейроны (низкопороговые) возбуждаются легче и быстрее по сравнению с большими (высокопороговыми). Так, например, внутренняя прямая мышца глаза относится к быстрым, а камбаловидная к медленным мышцам. Длительность волны сокращения первой равна 7,5 мс, а второй 75 мс, т. е. в 10 раз больше.