Количественная и качественная характеристика дефинитивной мочи:

Тема 1. Физиология выделения.

Физиология мочеобразования и мочевыделения.

1. Характеристика участия разных органов в выделительной функции организма:

Органы, выполняющие функции выделения:

Почки,
Печень и Пищеварительный тракт,
Легкие,
Кожа и Слизистые оболочки,
Слюнные железы.

Выделительная функция кожи

Выделительная функция кожи преимущественно обеспечивается деятельностью потовых желез и, в меньшей степени, сальных желез. В среднем у человека за сутки выделяется от 300 до 1000 мл пота. Количество пота зависит от температуры окружающей среды и интенсивности энергетического метаболизма. В условиях большой физической нагрузки и высокой температуры воздуха потоотделение может возрастать до 10 л в сутки. Составы пота и плазмы крови отличаются, следовательно, пот является не простым фильтратом плазмы, а секретом потовых желез. С потом из организма выводится в покое до 1/3 общего количества экскретируемой воды, 5-10% всей мочевины, мочевая кислота, креатин, хлориды, натрий, калий, кальций, органические вещества, липиды, микроэлементы.

Регуляция потоотделения осуществляется нейрогенно симпатическими холинергическими влияниями, а также гормонами —вазопрессином, алъдостероном, гормонами щитовидной железы и половыми стероидами.

Секрет сальных желез на 2/3 состоит из воды, а 1/3 составляют неомыляемые соединения — холестерин, сквален (алифатический углеводород), аналоги казеина, продукты обмена половых гормонов, кортикостероидов, витаминов и ферментов. Б выделительной системе сальные железы не имеют большой значимости, т.к. за сутки выделяется всего лишь около 20 г секрета. Регуляция сальных желез обеспечивается в основном половыми и надпочечниковыми стероидами.

Выделительная функция печени

Выделительная функция печени реализуется за счет образования в ней секреции желчи. За сутки печень секретирует от 500 до 2000 мл желчи, но большая часть ее объема затем реабсорбируется в желчном пузыре и кишечнике. С желчью из организма экскретируются конечные продукты обмена гемоглобина и других порфиринов в виде желчных пигментов,конечные продукты обмена холестерина — в виде желчных кислот. Несмотря на обратное всасывание в кишечнике, часть этих веществ покидает организм с фекальными массами. В составе желчи из организма выделяются тироксин, мочевина, кальций и фосфор, а также вещества, поступающие в организм: лекарственные препараты, ядохимикаты и др. В желчном пузыре происходит обратное всасывание в кровь части воды и растворенных в ней веществ, прежде всего электролитов. Этот процесс приводит к концентрированию желчи к регулируется гормоном вазопрессином, повышающим проницаемость стенки желчного пузыря.

Выделительная функция желудка

Выделительная функция желудка обеспечивает выведение в составе желудочного сока продуктов метаболизма (мочевины, мочевой кислоты), лекарственных и ядовитых веществ (ртуть, иод, салицилаты, хинин).

Выделительная функция кишечника

Во-первых, в выделении продуктов распада пищевых веществ, не подвергшихся всасыванию в кровь, и представляющих излишние или вредные для организма соединения.

Во-вторых, кишечник экскретирует вещества, поступившие в его просвет с пищеварительными соками (желудочным, поджелудочным) и желчью. При этом многие из них в кишечнике подвергаются метаболизму и с калом выделяются не сами вещества, а их метаболиты, например, метаболиты билирубина желчи.

В третьих, стенка кишечника способна экскретировать из крови ряд веществ, среди которых особое значение имеет экскреция плазменных белков. Из крови кишечный эпителий экскретирует соли тяжелых металлов, магний, почти половину всего выделяемого организмом кальция. Вместе с экскрементами выделяется и некоторое количество воды (в среднем около 100 мл/сут).

Выделительная функция легких

Процессы газообмена, происходящие в легких, обеспечивают удаление из внутренней среды организма летучих метаболитов и экзогенных веществ — углекислого газа, аммиака, ацетона, этанола, метил-меркаптана и др. Кроме того, за счет мерцательного эпителия удаляются продукты обмена веществ самой легочной ткани и эпителия воздухоносных путей, например, продукты деградации сурфактанта. Легкие выделяют небольшие количества белка, в том числе гамма-глобулинов, обладающих сродством к легочной ткани, а также входящих в состав секрета желез бронхиального дерева. Через слизистую оболочку дыхательных путей испаряется значительное количество воды (от 400 мл в покое до 1 л при усиленном дыхании), а при повышении проницаемости аэрогематического барьера из крови могут в избытке выделяться пурины, аденозин- и гуанозинмонофосфаты

2. Функции почек. Особенности строения и кровоснабжения нефрона:

Выделяют следующие функции почек:

Экскреторную,
Гомеостатическую,
Метаболическую,
Инкреторную,
Защитную.

Почки участвуют в регуляции:

Водного баланса организма и, соответственно, объемов вне- и внутриклеточных водных пространств, поскольку меняют количество выводимой с мочой воды;
Ионного баланса и состава жидкостей внутренней среды путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой;
Постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды, за счет изменения количества выводимых осмотически активных веществ (солей, мочевины, глюкозы и др.);
Кислотно-основного баланса, путем изменения экскреции во дородных ионов, нелетучих кислот и оснований (глава 13).
Метаболизма белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и других органических соединений:

· во-первых, за счет изменений экскреции продуктов метаболизма и избытка соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в организме

· во-вторых, благодаря собственной метаболической функции (синтез аммиака и мочевины, новообразование глюкозы, гидролиз белков и липидов, синтез ферментов, простаноидов и т.п.);

Циркуляторного гомеостазиса, путем регуляции обмена электролитов, объема циркулирующей крови, внутренней секреции гормонов, регулирующих функции сердечно-сосудистой системы ренина, кальцитриола и др. (глава 5), а также экскретируя другие гуморальные регуляторы системы кровообращения;
Эритропоэза, за счет внутренней секреции эритропоэтина — гуморального регулятора эритрона.
Гемостаза, путем образования гуморальных регуляторов свертывания крови и фибринолиза (урокиназы, тромбопластина, тромбоксана и простациклина) и участвуя в обмене физиологических антикоагулянтов (гепарина).

Почка является одним из наиболее высоко снабжаемых кровью органов — 400 мл/100 г/мин, что составляет 20-25% сердечного выброса. Удельное кровоснабжение коркового вещества значительно превышает кровоснабжение мозгового вещества почки. У человека через корковое вещество почки протекает 80- 90% общего почечного кровотока.

Гидростатическое давление крови в капиллярах клубочков значительно выше, чем в соматических капиллярах, и составляет 50-70 мм рт.ст. Это обусловлено близким расположением почек к аорте и различием диаметров афферентных и эфферентных сосудов корковых нефронов. Существенной особенностью кровотока в почках является его ауторегуляция, особенно выраженная при изменениях системного артериального давления в диапазоне от 70 до 180 мм рт.ст.

Метаболизм в почках протекает более интенсивно, чем в других органах, включая печень, головной мозг и миокард. Интенсивность его определяется величиной кровоснабжения почек. Эта особенность характерна именно для почек, поскольку в других органах (мозг, сердце, скелетные мышцы) наоборот — интенсивность метаболизма определяет величину кровотока.

Основная структуроно-функциональная единица почки-нефрон, который состоит из:

Сосудистого клубочка или мальпигиевого тельца,
Главный или проксимальный отдел канальцев,
Тонкий нисходящий отдел петли Генли,
Дистальный отдел канальцев,
Собирательные трубки.

3. Функциональная характеристика процесса мочеобразования. Характеристика пороговых и беспороговых веществ:

3. 1. Физиологические основы клубочковой ультрафильтрации:

Фильтрующая мембрана состоит из эндотелия, базальной мембраны и подоцитов.

Клетки эндотелия, кроме области ядра, очень истончены, в цитоплазме имеются поры размером 50-100нм. при нормальном кровотоке крупные белковые молекулы образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия и затрудняют проникновение альбуминов, ограничивая прохождение форменных элементов крови и белков через эндотелий. другие компоненты плазмы крови и вода свободно достигают базульную мембрану. Базальная мембрана является важной частью фильтрующей частью(толщина 250-400нм) и состоит из трёх слоёв: центрального и двух периферических.к базальной мебране подоциты прикрепляются "ножками"-образуется щелевая мембрана. она ограничивает фильтрацию веществ, диаметр молекул которых больше 6.4нм В просвет нефрона может свободно проникать инулин.

Количественная и качественная характеристика первичной мочи:

Ультрафильтрат подобен плазме по общей концентрации осмотически активных веществ, глюкозы, мочевины, мочевой кислоты, креатинина и др. различие концентрации ионов по обеим сторонам клубочковой мембраны обусловлено наличием в плазме анионов,не диффундирующих через мембрану и удерживающих часть катионов. в ультрафильтрате обнаруживаются следы белка.

3.2. Методы исследования скорости клубочковой ультрафильтрации:

Для измерения величины клубочковой фильтрации используют физиологически инертные вещества, не токсичные и не связывающиеся с белком в плазме крови, свободно проникающие через поры мембраны клубочкового фильтра из просвета капиляров вместе с безбелковой частью плазмы(концентрация этих веществ в клубочковой жидкости будет такой же, как в плазме крови). эти вещества не должны реабсорбироваться и секретироваться в почечных канальцах, тем самым с мочой будет выделяться всё количество данного вещества, поступившего в просвет нефрона с ультрафильтратом в клубочках. (к веществам, используемым для измерения скорости клубочковой фильтрации, относятся полимер фруктозы инулин, маннитол, полиэтиленгликоль-400. креатин.

3.2. Физиологические основы канальцевой реабсорбции веществ:

3.3.1. Физиологические основы канальцевой реабсорбции в проксимальном канальце и петле Генле нефрона:

В проксимальном сегменте нефрона практически полностью реабсорбируются АК, глю, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na+, СI-,НСО₃. Здесь 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. В проксимальном отделе нефрона реабсорбция натрия, калия, хлора и других веществ происходит через высокопроницаемую для воды мембрану стенки канальца.

3.3.2. Физиологические основы канальцевой реабсорбции в дистальном канальце и собирательной трубке нефрона:

Реабсорбция в дистальном сегменте характеризуется тем, что клетки переносят меньшее, чем в проксимальном канальце, количество ионов, но против большего градиента концентрации. Этот сегмент нефрона и собирательные трубки играют важнейшую роль в регуляции объема выделяемой мочи и концентрации в ней осмотически активных веществ. В дистальном канальце калий не только реабсорбируется, но и секретируется при его избытке в организме. В толстом восходящем отделе петли нефрона, дистальных извитых канальцах и собирательных трубках реабсорбция ионов и воды происходит через малопроницаемую для воды стенку канальца.

3.4. Методы исследования кальцевой реабсорбции веществ:

Обратное всасывание веществ - их транспорт (Т) из просвета канальцев в тканевую жидкость и в кровь, при реабсорбции R определяется по разности между количеством вещества X , профильтровавшегося в клубочках, и количеством вещества, выделенного с мочой (UX •V). R =X - Ux•V. Для оценки реабсорбционной способности клеток проксимальных канальцев важное значение имеет определение максимальной величины транспорта глюкозы (TmG). Для этого вливают в кровь раствор глюкозы и тем самым повышают ее концентрацию в клубочковом фильтрате до тех пор, пока значительное количество глюкозы не начнет выделяться с мочой:

TmG=F•PG-UG• V, где

F — клубочковая фильтрация

РG — концентрация глюкозы в плазме крови

UG — концентрация глюкозы в моче

Тт — максимальный канальцевый транспорт изучаемого вещества.

Величина ТmG характеризует полную загрузку системы транспорта глюкозы;

!!У мужчин эта величина равна 375 мг/мин, а у женщин — 303 мг/мин при расчете на 1,73 м² поверхности тела.!!

3.5. Физиологические основы канальцевой секреции в нефронах:

Канальцевая секреция - дополнительный механизм выделения ряда веществ, помимо их фильтрации в клубочках, позволяет быстро экскретировать некоторые органические кислоты и основания, а также некоторые ионы, например К+. Секреция органических кислот и органических оснований происходит в проксимальном сегменте нефрона и обусловлена функционированием специальных систем транспорта. Калий секретируется в конечных частях дистального сегмента и собирательных трубках.

В мембране клетки проксимального канальца, обращенной к интерстициальной жидкости, имеется переносчик А, обладающий высоким сродством к ПАГ. В присутствии ПАГ образуется комплекс А—ПАГ, который обеспечивает перемещение ПАГ через мембрану, и на ее внутренней поверхности ПАГ освобождается в цитоплазму. Механизм транспорта состоит в том, что переносчик обменивает ПАГ на альфа-кетоглутарат на базальной плазматической мембране клетки проксимального канальца. Переносчик обеспечивает поступление ПАГ внутрь клетки. Уровень секреции зависит от числа переносчиков в мембране.

3.6. Методы исследования канальцевой секреции в нефроне:

Секреторную функцию проксимальных канальцев измеряют с помощью веществ, которые выделяются из организма посредством канальцевой секреции. В кровь вводят ПАГ вместе с инулином, который служит для измерения клубочковой фильтрации. Величина транспорта (T) органического вещества (ТSран) при секреции (S) его из крови в просвет канальца определяется по разности между количеством этого вещества, выделенным почкой (UPAH •V), и количеством попавшего в мочу вследствие фильтрации в (С1п-РРАН):

TSРАН = UРАН • V- СIn • PРАН

При условии полного насыщения секреторного аппарата ПАГ определяется величина максимального канальцевого транспорта ПАГ (ТmРАН), которая является мерой количества функционирующих клеток проксимальных канальцев.

!!У человека Тmран составляет 80 мг/мин на 1,73 м² поверхности тела.!!

4. Физиологические основы осмотического разведения и концентрирования мочи, деятельность поворотно-противоточно-множительной системы:

Регуляция осмотического гомеостаза основана на способности почек концентрировать или разводить мочу в зависимости от потребности организма в воде и осмотически активных веществах. При избытке в организме воды (гипергидратация) выводится гипотоническая (по отношению к плазме крови) моча с низкой концентрацией в ней осмотически активных веществ, а при обезвоживании организма (дегидратация) выделяется гипертоническая моча в малом количестве и с высокой концентрацией осмотически активных веществ (в 4-5 раз выше, чем в плазме крови).

Способность почки образовывать концентрированную или разведенную мочу обеспечивается деятельностью поворотно-противоточно-множительной системы почки, которая представлена параллельно расположенными коленами петли Генле и собирательными трубочками. Моча двигается в этих канальцах в противоположных направлениях, а процессы транспорта веществ в одном колене системы усиливаются за счет деятельности другого колена. Определяющую роль в работе противоточного механизма играет восходящее колено петли Генле. Его эпителий активно реабсорбирует в окружающее интерстициальное пространство ионы натрия, поддерживая гиперосмолярность интерстициальной жидкости. Транспорт натрия сопряжен с транспортом калия и хлора (Na, К, 2С1-котранспорт) и антипортом с ионами водорода, осуществляется посредством соответствующих переносчиков. Проницаемость для воды здесь очень низкая из-за отсутствия аквапоринов. В результате интерстициальная жидкость становится гиперосмо-тичной по отношению к содержимому нисходящего колена петли и по направлению к вершине петли осмотическое давление в окружающей ткани растет. Клетки эпителия нисходящего колена, содержащие в апикальной мембране аквапорины 1-го типа, проницаемы для воды, которая пассивно уходит из просвета в гиперосмотический интерстиций. Таким образом, в нисходящем колене моча из-за всасывания воды становится все более и более гиперосмотичной, т. е. устанавливается осмотическое равновесие с интерстициальной жидкостью. В восходящем колене из-за всасывания натрия моча становится все менее осмотичной и в корковый отдел дистального канальца восходит уже гипотоничная моча. Однако ее количество из-за всасывания воды и солей в петле Генле существенно уменьшилось.

Собирательная трубочка, в которую затем поступает моча, тоже образует с восходящим коленом петли Генле противоточную систему. Если в собирательных трубочках вода всасывается мало, а натрий, хлориды, мочевина продолжают реабсорбироваться, то нефрон выделяет большие количества гипотоничной слабо концентрированной мочи. Этот процесс носит название разведения мочи. Он реализуется при необходимости выделения избытка воды из внутренней среды.

Количественная и качественная характеристика дефинитивной мочи:

6. Характеристика процессов мочевыведения и мочеиспускания. Морфофункциональная организация рефлекторного акта мочеиспускания:

Мочевыведение:

Образовавшаяся в структурах нефрона моча поступает в почечные лоханки. По мере их заполнения и растяжения достигается порог раздражения механорецепторов,приводящий к рефлекторному сокращению мускулатуры лоханки и раскрытию мочеточника. За счет перистальтических сокращений их гладкой мускулатуры моча поступает в мочевой пузырь. Гладкие мышцы лоханки и мочеточников обладают значительной степенью автоматии, в связи с чем их перистальтика вызывается растяжением объемом поступающей мочи.

Мочеиспускание

Заполняющая мочевой пузырь моча по мере накопления начинает растягивать его стенки, но при этом напряжение стенок пузыря не повышается до определенной величины растяжения, обычно соответствующей объему мочи в пузыре около 400 мл. Появление напряжения стенки мочевого пузыря вызывает, позывы к мочеиспусканию, так как раздражение механорецепторов ведет к поступлению афферентной информации в крестцовые отделы спинного мозга и формированию сложного рефлекторного акта. В этом акте участвуют не только спинальные, но и расположенные в головном мозге центральные структуры, позволяющие осуществлять произвольную задержку мочеиспускания или его начало, а также обеспечивающие сенсорно-эмоциональную реакцию. Акт мочеиспускания реализуется благодаря тому, что эфферентные импульсы из спинального центра по парасимпатическим нервным волокнам достигают мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, одновременно обеспечивая сокращение гладкой мышцы стенки мочевого пузыря и расслабление двух сфинктеров — шейки мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Рефлекторный акт мочеиспускания. Под влиянием растяжения мочевого пузыря в нем возбуждаются рецепторы. Возбуждение этих рецепторов приводит к активации парасимпатических нейронов, которые вызывают сокращение детрузора и расслабление обоих сфинктеров уретры, в результате чего мочевой пузырь опорожняется.

7. Физиологические основы применения аппарата «искусственная почка»:

Почка искусственная — аппарат для выведения из крови больного токсических продуктов обмена веществ, которые накапливаются при тяжелом поражении почек (острая и хроническая почечная недостаточность).

В основе работы аппарата лежит принцип диализа — удаление низкомолекулярных веществ из коллоидных растворов за счет диффузии и разницы осмотического давления с обеих сторон полупроницаемой целлофановой мембраны. Ионы калия, натрия, кальция, хлора, молекулы мочевины, креатинина, аммиака и др. свободно проникают через поры целлофана. В то же время более крупные молекулы белка, форменные элементы крови и бактерии не могут преодолеть целлофанового барьера.

Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 458; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!