 |
Канальцево-клубочковая обратная связь
|
|
|
|
регулирует образование мочи.
При увеличении концентрации NaCl в первичной моче
раздражаются рецепторы плотного пятна, что стимулирует секрецию аденозина.
Этот медиатор ограничивает фильтрацию, суживается приносящую артериолу клубочков.
В нефроцитах различают мембраны:
-Апикальная (люменальная) – обращена в просвет канальцев к первичной моче.
-Базальная – обращена к интерстициальной жидкости.
-Латеральные – создают межклеточные щели.
ФИЗИОЛОГИЯ НЕФРОНА
Принцип работы почек заключается в следующем:
-сначала отфильтровывается огромное количество плазмы
-затем полезные вещества реабсорбируются
- подлежащие выведению вещества –
остаются в канальцевой жидкости и
дополнительно секретируются в нее.
От капсулы клубочка начинается проксимальный извитой каналец, который
переходит в проксимальный прямой каналец, достигающий
мозгового вещества почек
В соответствии с особенностями эпителия в проксимальном канальце выделяют сегменты:S1, S2, S3.
В норме в проксимальных канальцах реабсорбируется около 65% отфильтровавшегося Na+.
Поскольку они высоко проницаемы для воды, реабсорбция происходит изооосмотически.
На границе наружной и внутренней полосок наружного мозгового вещества
морфология канальцевого эпителия резко меняется, и
он продолжается в тонкий сегмент нисходящей части петли Генле.
Последний проникает Вов внутреннее мозговое вещество, образует шпилькообразный изгиб и
переходит в тонкий сегмент восходящей части петли Генле.
На границе между наружным и внутренним мозговым веществом начинается толстый сегмент восходящей части петли Генле.,
В нем различают мозговой, корковый и постмакулярный отделы.
|
|
|
Таким образом, петлю Генле образуют:
проксимальный прямой каналец,
тонкий сегмент нисходящей части петли Генле,
тонкий сегмент и 3 отдела толстого сегмента восходящей части петли Генле.
Тонкий сегмент нисходящей части петли Генле
Высоко проницаем для воды, но не для NaCl и мочевины.
Тонкий сегмент восходящей части петли Генле
Высоко проницаем для NaCl и мочевины, но не воды.
Толстый сегмент восходящей части петли Генле
непроницаем для NaCl и мочевины, но в нем активно реабсорбируется NaCl.
Там, где толстый сегмент восходящей части петли Генле проходит между приносящей и выносящей артериоламиё в месте его контакта с приносящей артериолой располагается плотное пятно.
Оно состоит из специализированных эпителиальных клетокё которые улавливают изменение
содержания NaCl в жидкости, оттекающей из петли Генле.
Если концентрация NaCl слишком высока, клетки плотного пятна посылают химические сигналы к приносящей артериоле того же нефрона, вызывая ее спазм
Этот механизм называется канальцево-клубочковая обратная связь.
Он препятствует чрезсерноному выведению соли и воды.
Кроме того, плотное пятно регулирует секрецию ренина юкстагломерулярными клетками, расположенными поблизости в стенке приносящей артериолы.
Через 2 мм после плотного пятна начинается дистальный извитой каналец (постмакулярный отдел толстого сегмента восходящей части петли Генле).
Он, как и толстый сегмент восходящей части петли Генле, непороницаем для воды, но в нем происходит активная реабсорбция NaCl.
Эти свойства определяют способность почек к выведению гипотоничной мочи, а потому
толстый сегмент восходящей части петли Генле и дистальный извитой каналец называют разводящим отделом нефрона,
жидкость в просвете дистальных извитых канальцев всегда гипотонична.
|
|
|
В отличие от толстого сегмента восходящей части петли Генле,
извитые канальцы не участвуют в поддержании гипертоничности интерстиция мозгового вещества почек, т.е. не вносят вклад в работу поворотно-противоточной системы почек.
В системе собирательных трубочек выделяют связующий каналец, а также начальный отдел, корковый отдел и наружный и внутренний мозговые отделы собственно собирательных трубочек.
Здесь регулируется объем и состав канальцевой жидкости.
Под влиянием альдостерона происходят окончательные изменения его электролитного состава, а АДГ регулирует проницаемость собирательных трубочек для воды.
Дистальные отделы собирательных трубочек проходят через мозговое вещество почек,интерстициальная жидкость которого гипертонична.
В отсутствие АДГ вода в собирательных трубочках не реабсорбируется, что приводит к выделению гипотоничной мочи.
Под действием же АДГ их проницаемость для воды возрастает.
Реабсорбция воды происходит за счет высокого концентрационного градиента между просветом канальца и интерстицием мозгового везества.
Именно гипертоничностью мозгового вещества жизненно важная способность почек концентрировать мочу.
Эта гипертоничность создается петлей Генле за счет, с одной стороны, особенностей ее строения, с другой – особенностей проницаемости каждого из ее отделов.
Гипотеза поворотно-противоточной системыв отношении гипертоничности мозгового вещества.
Согласно гипотезе, юлагодаря активной реабсорбции натрия в толстом сегменте восходящей части петли Генле
Возрастает концентрация NaCl в интерстиции наружного мозгового вещества.
При этом эффект активной реабсорбции натрия многократно усиливается за счет работы петли Генле как поворотно-противоточного множителя.
Поскольку толстый сегмент восходящей части петли Генле непроницаем для воды, канальцевая жидкость становится менее концентрированной.
По мере того как жидкость проходит по системе собирательных трубочек, вода реабсорбируется, но только в присутствии АДГ.
Корковый и наружный мозговой отделы собирательных трубочек мало проницаемы для мочевины, из-за чего ее концентрация в канальцевой жидкости возрастает.
|
|
|
Однако внутренний мозговой отдел собирательных трубочек для мочевины проницаем, поэтому она диффундирует в интерстиций внутреннего мозгового вещества.
Тонкий сегмент нисходящей части петли Генле непроницаем для NaCl и мочевины, но из-за высокой концентрации мочевины в интерстиции внутреннего мозгового вещества здесь реабсорбируется,
При этом концентрация NaCl в просвете канальца возрастает.
Затем канальцевая жидкость поступает в тонкий сегмент восходящей части петли Генле,
проницаемый для NaCl, и он диффундирует в интерстиций, способствуя поддержанию гипертоничности мозгового вещества.
Механизмы канальцевого транспорта
Существует 7 основных видов транспорта осмотически активных веществ
через канальцевый эпителий.
1) Перенос с конвекционным потоком воды – мелкие молекулы.
2) Простая диффузия через мембрану
Жирорастворимые вещества растворяются в липидах мембраны и
диффундируют через нее по градиенту концентрации.
3) Простая диффузия через ионные каналы
Многие вещества плохо растворяются в жирах,
для их переноса требуются встроенные в клеточную мембрану белки.
В некоторых случаях эти белки образуют каналы,
через которые могут пассивно проходить определенные молекулы.
4) Облегченная диффузия (унипорт)
Вещество связывается с белком-переносчиком, вызывает изменение его конформации,
после чего проникает через мембрану по градиенту (концентрационному или электрохимическому).
5) Транспорт за счет энергии АТФ.
Перенос веществ против градиента осуществляется путем активного транспорта
(первичного или вторичного).
При первичном активном транспорте на изменения конформации белка-переносчика
расходуется энергия, выделяемая непосредственно при гидролизе АТФ.
При вторичном активном транспорте энергия АТФ затрачивается на создание
электрохимического градиента для одного вещества, которое,
в свою очередь, служит источником энергии для активного транспорта других веществ.
6) Симпорт (котранспорт)
|
|
|
Совместный перенос идет в одном направлении.
7) Антипорт (контртранспорт)
Совместный перенос идет в разных направлениях.
Системы симпорта и антипорта функционируют в базальной и апикальной мембранах нефроцитов.
Характер транспорта в каждом отделе нефрона зависит от того,
-какие в данном отделе имеются переносчики и
-в каком отделе мембраны они располагаются – апикальном или базолатеральном.
Общая модель трансэпителиального переноса в почечных канальцах:
Активная диффузияв базальной мембране нефроцитов.
1) Na+-K+ АТФаза
Имеющаяся в базолатеральной мембране Na+-K+ АТФаза расщепляет АТФ,
при этом 3Na+ переносится из клеток в интерстиций, а 2К+ - в клетки.
2) Кальций-зависимая АТФаза и магний-завсимая АТФаза.
В некоторых клетках канальцевого эпителия есть и другие АТФазы,
участвующие в переносе отдельных молекул.
Na+-K+ АТФаза базолатеральной мембраны играет ключевую роль в транспортных процессах.
Благодаря электрохимическому градиенту, создаваемому Na+-K+ АТФазой базолатеральной мембраны, Na+ через натриевые каналы апикальной мембраны проникает в клетку.
Благодаря котранспорту различных веществ с Na+ их концентрации в эпителиальных клетках возрастают.
Из-за накопления Na+ и других осмотически активных веществ, осмотическое давление в интерстиции становится несколько выше, чем в эпителиальных клетках.
По этой причине туда выходит вода (если эпителий данного сегмента для нее проницаем).
Из-за выхода воды в интерстиций концентрации растворенных веществ в просвете канальца возрастают.
Возникает градиент, за счет которого они также переносятся в интерстиций.
Те же вещества, которые не способны проникать через эпителий, остаются в просвете канальца и
Экскретируются вместе с соответствующим количеством воды.
Поскольку в интерстиции накапливается вода, в нем возрастает гидростатическое давление, создавая движую силу для конвекционного потока воды в перитубулярны капилляры.
Вместе с этим потоком переносятся и растворенные вещества.
Na+-K+ АТФаза базолатеральной мембраны расщепляет АТФ,
при этом Na+ переносится из клеток в интерстиций, а К+ в клетки.
В некоторых клетках канальцевого эпителия есть и другие АТФазы, участвующие в переносе отдельных молекул (Са-АТФаза, Н-АТФаза)
Именно Na+-K+ АТФаза базолатеральной мембраны играет ключевую роль в транспортных процессах.
Na+-K+ АТФаза базолатеральной мембраны создает электрохимический градиент,
Вследствие чего Na+ через Na-каналы апикальной мембраны проникает в клетку.
Кроме того осуществляется симпорт различных веществ против различных градиентов (глюкозы, аминокислот).
|
|
|
В результате Na+ и переносимые вместе с ним вещества выходят из просвета канальца в эпителиальные клетки.
Точно так же энергия этого градиента используется и для антипорта (например Na+/Н), но
в этом случае вещество переносится в просвет канальца.
Благодаря симпорту различных веществ с натрием их концентрации в эпителиальных клетках возрастают.
Na+ выходит через базолатеральную мембрану в интерстиций благодаря работе Na+-K+ АТФазы, а также путем симпорта или антипорта.
Из-за накопления Na+ и других осмотически активных веществ осмотическое давление в интерстиции становится несколько выше, чем в эпителиальных клетках.
По этой причине туда выходит вода (если эпителий данного сегмента для нее проницаем).
Вода проникает через водные каналы в апикальной и базолатеральной мембранах (чресклеточный путь), а также через плотные контакты между клетками (межклеточный путь).
Из-за выхода воды в интерстиций концентрации растворенных веществ в просвете канальца возрастают и возникает градиент, за счет которого они также переносятся в интерстиций.
Те вещества, которые не способны проникать через эпителий, остаются в просвете канальца и экскретируются вместе с соответствующим количеством воды.
Поскольку в интерстиции накапливается вода, в нем возрастает гидростатическое давление, создавая движущую силу для конвекционного потока воды в перитубулярные капилляры.
Вместе с этим потоком переносятся и растворенные вещества.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ ИНФУЗИОННОЙ ТЕРАПИИ:
Волюмокоррекция - востановление адекватного объема
циркулирующей крови (ОЦК) и нормализация ее состава при кровопотере;
Гемореокоррекция - нормализация гомеостатических и реологических свойств крови;
Инфузионная регидратация - поддержание нормальной микро- и
макроциркуляции (в частности - при клинически отчетливой дегидратации);
Нормализация электролитного баланса и кислотно-основного равновесия;
Активная инфузионная дезинтоксикация;
Обменкорригирующие инфузии - прямое воздействие на тканевой метаболизм
за счет активных компонентов кровезаменителя.
ВОЛЮМОКОРРЕКЦИЯ
При крово - и плазмопотере для восстановления адекватного ОЦК используют:
Изотонuческuе u uзоосмотuческие электролитные растворы -
-моделируют состав внеклеточной жидкости,
-обладают малым непосредственным волемическим эффектом
(не более 0.25 от объема введенной среды),
-но являются предпочтительными при сочетании кровопотери и дегидратации.
Коллоидные кровезаменители
растворы гидроксиэтилкрахмала (ГЭК) - инфукол, рефортан, стабизол, ХАЭС-стерил.
-высокий непосредственный волемический эффект и
-большой период полувыведения
-относительно небольшое количество побочных реакций
Волюмокорректоры на основе декстрана
полиглюкин, реополиглюкин, реоглюман, лонгастерил, реомакродекс, неорондекс
тьЖелатины желатиноль, модежель, гелофузин
На основе полиэтилен гликоля Новый препарат - полиоксидин.
Препараты крови
Используются в интенсивной терапии для восстановления адекватного ОЦК.
Однако применение донорской плазмы значительно ограничено
редкостью препарата, побочными реакциями, опасностью переноса вирусной инфекции и т.д.
Низкообъемная гиперосмотичная волюмокоррекция (НГВ).
Есть информация о преимуществах терапии острого дефицита ОЦК и шока.
Она заключается в последовательном внутривенном введении
- гипертонического электролитного раствора
(например, 7.5% раствора NaCl из расчета 4 мл/кг массы тела (МТ) больного
-с последующей инфузией коллоидного кровезаменителя
(например, 250 мл полиглюкина или рефортана)
для закрепления эффекта перемещения в сосуды интерстициальной жидкости.
|
|
|
