Хормонална и метаболитна функция на бъбреците. Какво осигуряват бъбреците? Ендокринна функция на бъбреците

Бъбреците са истинска биохимична лаборатория, в която протичат много различни процеси. В резултат на химични реакции, протичащи в бъбреците, те осигуряват освобождаването на тялото от отпадъчни продукти, а също така участват в образуването на веществата, от които се нуждаем.

Биохимични процеси в бъбреците

Тези процеси могат да бъдат разделени на три групи:

1. Процесите на образуване на урина,

2. Изолиране на определени вещества,

3. Регулиране на производството на вещества, необходими за поддържане на водно-солевия и киселинно-алкалния баланс.

Във връзка с тези процеси бъбреците изпълняват следните функции:

• Екскреторна функция (отстраняване на вещества от тялото),
• Хомеостатична функция (поддържане на баланса на тялото),
• Метаболитна функция (участие в метаболитни процеси и синтез на вещества).

Всички тези функции са тясно свързани помежду си и повреда в една от тях може да доведе до нарушаване на останалите.

отделителната функция на бъбреците

Тази функция е свързана с образуването на урина и нейното отделяне от тялото. Когато кръвта преминава през бъбреците, урината се образува от плазмени компоненти. В същото време бъбреците могат да регулират неговия състав в зависимост от конкретното състояние на организма и неговите нужди.

С урината бъбреците отделят от тялото:

• Продукти на азотния метаболизъм: пикочна киселина, урея, креатинин,
• Излишните вещества като вода, органични киселини, хормони,
• Чужди вещества, например лекарства, никотин.

Основните биохимични процеси, които гарантират, че бъбреците изпълняват екскреторната си функция, са процесите на ултрафилтрация. Кръвта през бъбречните съдове навлиза в кухината на бъбречните гломерули, където преминава през 3 слоя филтри. В резултат на това се образува първична урина. Количеството му е доста голямо и все още съдържа необходимите за организма вещества. След това постъпва за допълнителна обработка в проксималните тубули, където се подлага на реабсорбция.

Реабсорбцията е движението на вещества от тубула в кръвта, т.е. връщането им обратно от първичната урина. Средно бъбреците на човек произвеждат до 180 литра първична урина на ден, а вторичната урина се отделя само 1-1,5 литра. Именно в това количество отделена урина се съдържа всичко, което трябва да бъде изведено от тялото. Реабсорбират се вещества като протеини, аминокиселини, витамини, глюкоза, някои микроелементи и електролити. На първо място, водата се реабсорбира, а с нея се връщат и разтворените вещества. Благодарение на сложната система за филтриране в здраво тяло, протеините и глюкозата не навлизат в урината, т.е. откриването им в лабораторни изследвания показва проблеми и необходимостта от откриване на причината и лечението.

хомеостатична бъбречна функция

Благодарение на тази функция бъбреците поддържат водно-солевия и киселинно-алкалния баланс в организма.

Основата за регулиране на водно-солевия баланс е количеството входяща течност и соли, количеството отделена урина (т.е. течност с разтворени в нея соли). При излишък на натрий и калий осмотичното налягане се повишава, поради което осмотичните рецептори се дразнят и човек развива жажда. Обемът на отделената течност намалява, а концентрацията на урината се увеличава. При излишък на течност обемът на кръвта се увеличава и концентрацията на соли намалява, осмотичното налягане пада. Това е сигнал за бъбреците да работят по-усилено, за да премахнат излишната вода и да възстановят баланса.
Процесът на поддържане на нормален киселинно-алкален баланс (pH) се осъществява от буферните системи на кръвта и бъбреците. Промяната на този баланс в една или друга посока води до промяна във функционирането на бъбреците. Процесът на регулиране на този индикатор се състои от две части.

Първо, това е промяна в състава на урината. Така че, с увеличаване на киселинния компонент на кръвта, киселинността на урината също се увеличава. Увеличаването на съдържанието на алкални вещества води до образуване на алкална урина.

Второ, когато киселинно-алкалният баланс се промени, бъбреците отделят вещества, които неутрализират излишните вещества, които водят до дисбаланс. Например, с повишаване на киселинността се увеличава секрецията на ензимите H +, глутаминаза и глутамат дехидрогеназа, пируват карбоксилаза.

Бъбреците регулират фосфорно-калциевия метаболизъм, следователно, ако техните функции са нарушени, опорно-двигателният апарат може да пострада. Този обмен се регулира чрез образуването на активната форма на витамин D3, който първо се образува в кожата, след това се хидроксилира в черния дроб и накрая в бъбреците.

Бъбреците произвеждат гликопротеинов хормон, наречен еритропоетин. Въздейства върху стволовите клетки на костния мозък и стимулира образуването на червени кръвни клетки от тях. Скоростта на този процес зависи от количеството кислород, постъпващ в бъбреците. Колкото по-малко е, толкова по-активно се образува еритропоетин, за да осигури на тялото кислород поради по-голям брой червени кръвни клетки.

Друг важен компонент на метаболитната функция на бъбреците е системата ренин-ангиотензин-алдостерон. Ензимът ренин регулира съдовия тонус и превръща ангиотензиногена в ангиотензин II чрез многоетапни реакции. Ангиотензин II има вазоконстриктивен ефект и стимулира производството на алдостерон от надбъбречната кора. Алдостеронът от своя страна увеличава реабсорбцията на натрий и вода, което увеличава кръвния обем и кръвното налягане.

По този начин кръвното налягане зависи от количеството ангиотензин II и алдостерон. Но този процес работи като кръг. Производството на ренин зависи от кръвоснабдяването на бъбреците. Колкото по-ниско е налягането, толкова по-малко кръв навлиза в бъбреците и толкова повече се произвежда ренин, а оттам и ангиотензин II и алдостерон. В този случай налягането се повишава. При повишено налягане се образува по-малко ренин, съответно налягането намалява.

Тъй като бъбреците участват в много процеси в нашето тяло, проблемите, които възникват в тяхната работа, неизбежно засягат състоянието и работата на различни системи, органи и тъкани.

Бъбреците са сред най-добре снабдените с кръв органи в човешкото тяло. Те консумират 8% от целия кислород в кръвта, въпреки че масата им едва достига 0,8% от телесното тегло.

Кортикалния слой се характеризира с аеробен тип метаболизъм, медулата - анаеробна.

Бъбреците имат широк спектър от ензими, които са присъщи на всички активно функциониращи тъкани. В същото време те се отличават със своите "органоспецифични" ензими, определянето на съдържанието на които в кръвта при бъбречни заболявания има диагностична стойност. Тези ензими включват предимно глицин амидо трансфераза (тя също е активна в панкреаса), която прехвърля амидиновата група от аргинин към глицин. Тази реакция е началната стъпка в синтеза на креатин:

Глицин амидо трансфераза

L-аргинин + глицин L-орнитин + гликоциамин

от изоензимен спектър за кортикалния слой на бъбреците са характерни LDH 1 и LDH 2, а за медулата - LDH 5 и LDH 4. При остри бъбречни заболявания в кръвта се определя повишена активност на аеробни изоензими на лактат дехидрогеназа (LDH 1 и LDH 2) и изоензим на аланин аминопептидаза -AAP 3.

Заедно с черния дроб, бъбреците са орган, способен на глюконеогенеза. Този процес протича в клетките на проксималните тубули. Основен глутаминът е субстрат за глюконеогенезата, който едновременно изпълнява и буферна функция за поддържане на необходимото pH. Активиране на ключовия ензим на глюконеогенезата - фосфоенолпируват карбоксикиназа причинени от появата на киселинни еквиваленти в течащата кръв . Следователно държавата ацидозаводи, от една страна, до стимулиране на глюконеогенезата, от друга страна, до увеличаване на образуването на NH3, т.е. неутрализиране на киселинни продукти. въпреки това излишъкпроизводството на амоняк - хиперамониемия - вече ще предизвика развитие на метаболитни алкалоза.Увеличаването на концентрацията на амоняк в кръвта е най-важният симптом на нарушение на процесите на синтез на урея в черния дроб.

Механизъм на образуване на урина.

В човешкия бъбрек има 1,2 милиона нефрона. Нефронът се състои от няколко части, които се различават морфологично и функционално: гломерул (гломерул), проксимален тубул, бримка на Хенле, дистален тубул и събирателен канал. Всеки ден гломерулите филтрират 180 литра внесена кръвна плазма. В гломерулите се извършва ултрафилтрация на кръвната плазма, което води до образуването на първична урина.

В първичната урина постъпват молекули с молекулно тегло до 60 000 Da, т.е. в него практически няма протеини. Капацитетът на филтриране на бъбреците се оценява въз основа на клирънса (пречистването) на дадено съединение - броят ml плазма, която може напълно да се отърве от това вещество, когато преминава през бъбрека (за повече подробности вижте физиологията курс).

Бъбречните тубули извършват резорбция и секреция на вещества. Тази функция е различна за различните връзки и зависи от всеки сегмент на тубула.

В проксималните тубули в резултат на абсорбцията на вода и Na +, K +, Cl -, HCO 3 - йони, разтворени в нея. започва концентрация на първична урина. Абсорбцията на вода става пасивно след активно транспортирания натрий. Клетките на проксималните тубули също реабсорбират глюкоза, аминокиселини и витамини от първичната урина.

Допълнителна реабсорбция на Na + възниква в дисталните тубули. Тук абсорбцията на вода става независимо от натриевите йони. Йоните K +, NH 4 +, H + се секретират в лумена на тубулите (имайте предвид, че K +, за разлика от Na +, може не само да се реабсорбира, но и да се секретира). В процеса на секреция калият от междуклетъчната течност навлиза през базалната плазмена мембрана в тубулната клетка поради работата на „K + -Na + -помпата“ и след това пасивно, чрез дифузия, се освобождава в лумена на тубула на нефрона през апикалната клетъчна мембрана. На фиг. е показана структурата на "K + -Na + -помпата", или K + -Na + -ATP-азата (фиг. 1)

Фиг.1 Функциониране на K + -Na + -ATPase

В медуларния сегмент на събирателните канали се извършва крайната концентрация на урината. Само 1% от течността, филтрирана от бъбреците, се превръща в урина. В събирателните канали водата се реабсорбира чрез вградени аквапорини II (водни транспортни канали) под действието на вазопресин. Дневното количество крайна (или вторична) урина, която има многократно по-висока осмотична активност от първичната, е средно 1,5 литра.

Реабсорбцията и секрецията на различни съединения в бъбреците се регулират от ЦНС и хормони. Така че при емоционален и болков стрес може да се развие анурия (спиране на уринирането). Абсорбцията на вода се повишава от вазопресин. Недостигът му води до водна диуреза. Алдостеронът повишава реабсорбцията на натрий, а заедно с него и вода. Паратиринът влияе върху усвояването на калций и фосфати. Този хормон увеличава отделянето на фосфат, докато витамин D го забавя.

Ролята на бъбреците в поддържането на киселинно-алкалния баланс. Постоянността на рН на кръвта се поддържа от нейните буферни системи, белите дробове и бъбреците. Постоянността на рН на извънклетъчната течност (и индиректно - вътреклетъчната) се осигурява от белите дробове чрез отстраняване на CO 2, бъбреците - чрез отстраняване на амоняк и протони и реабсорбиране на бикарбонати.

Основните механизми в регулацията на киселинно-алкалния баланс са процесът на реабсорбция на натрий и секрецията на водородни йони, образувани с участието на карбанхидраза.

Карбанхидразата (кофактор Zn) ускорява възстановяването на равновесието при образуването на въглеродна киселина от вода и въглероден диоксид:

з 2 O + CO 2 ⇄ з 2 ТАКА 3 ⇄ з + + НСО 3 –

При киселинни стойности pH се повишава Р CO2 и в същото време концентрацията на CO2 в кръвната плазма. CO 2 вече дифундира в по-големи количества от кръвта в клетките на бъбречните тубули (). В бъбречните тубули под действието на карбанхидразата се образува въглена киселина (), която се разпада на протон и бикарбонатен йон. H + -йони с помощта на ATP-зависима протонна помпа или чрез заместване с Na + се транспортират () в лумена на тубула. Тук те се свързват с HPO 4 2-, за да образуват H 2 PO 4 - . От противоположната страна на тубула (в съседство с капиляра) с помощта на карбанхидразна реакция () се образува бикарбонат, който заедно с натриевия катион (Na + котранспорт) навлиза в кръвната плазма (фиг. 2) .

Ако активността на карбанхидразата се инхибира, бъбреците губят способността си да отделят киселина.

Ориз. 2. Механизмът на реабсорбция и секреция на йони в клетката на тубула на бъбрека

Най-важният механизъм, който допринася за запазването на натрия в организма, е образуването на амоняк в бъбреците. NH3 се използва вместо други катиони за неутрализиране на киселинните еквиваленти на урината. Източникът на амоняк в бъбреците са процесите на дезаминиране на глутамин и окислително дезаминиране на аминокиселини, предимно глутамин.

Глутаминът е амид на глутаминовата киселина, образуван чрез добавяне на NH3 към него от ензима глутамин синтаза или синтезиран в реакции на трансаминиране. В бъбреците амидната група на глутамин се отцепва хидролитично от глутамин от ензима глутаминаза I. В този случай се образува свободен амоняк:

глутаминаза аз

Глутамин Глутаминова киселина + NH3

Глутамат дехидрогеназа

α-кетоглутарова

киселина + NH3

Амонякът може лесно да дифундира в бъбречните тубули и там е лесно да се прикрепят протони, за да се образува амониев йон: NH 3 + H + ↔NH 4 +

1. Образуване на активната форма на витамин D 3.В бъбреците, в резултат на микрозомално окисление, настъпва последният етап на узряване на активната форма на витамин D 3 - 1,25-диоксихолекалциферол, който се синтезира в кожата под действието на ултравиолетовите лъчи от холестерола и след това се хидроксилира: първо в черния дроб (на позиция 25), а след това в бъбреците (на позиция 1). Така, участвайки в образуването на активната форма на витамин D 3, бъбреците влияят на фосфорно-калциевия метаболизъм в организма. Следователно, при заболявания на бъбреците, когато процесите на хидроксилиране на витамин D3 са нарушени, може да се развие остеодистрофия.

2. Регулиране на еритропоезата.Бъбреците произвеждат гликопротеин, наречен бъбречен еритропоетичен фактор (PEF или еритропоетин). Това е хормон, който може да повлияе на стволовите клетки от червен костен мозък, които са прицелни клетки за PEF. PEF насочва развитието на тези клетки по пътя на еритропоезата, т.е. стимулира образуването на червени кръвни клетки. Скоростта на освобождаване на PEF зависи от снабдяването на бъбреците с кислород. Ако количеството на входящия кислород намалее, тогава производството на PEF се увеличава - това води до увеличаване на броя на червените кръвни клетки в кръвта и подобряване на доставката на кислород. Поради това понякога при бъбречни заболявания се наблюдава бъбречна анемия.

3. Биосинтеза на протеини.В бъбреците активно протичат процесите на биосинтеза на протеини, необходими за други тъкани. Тук се синтезират и компонентите на системата за кръвосъсирване, системата на комплемента и системата за фибринолиза.

В бъбреците се синтезират ензимът ренин и протеинът кининоген, които участват в регулацията на съдовия тонус и кръвното налягане.

4. Белтъчен катаболизъм.Бъбреците участват в катаболизма на няколко протеини и пептиди с ниско молекулно тегло (5-6 kDa), които се филтрират в първичната урина. Сред тях са хормони и някои други биологично активни вещества. В тубулните клетки, под действието на лизозомни протеолитични ензими, тези протеини и пептиди се хидролизират до аминокиселини, които след това навлизат в кръвния поток и се използват повторно от клетки на други тъкани.

Големите разходи на АТФ от бъбреците са свързани с процесите на активен транспорт по време на реабсорбция, секреция, както и с биосинтеза на протеини. Основният начин за получаване на АТФ е окислителното фосфорилиране. Поради това бъбречната тъкан се нуждае от значителни количества кислород. Масата на бъбреците е 0,5% от общото телесно тегло, а консумацията на кислород от бъбреците е 10% от общия доставен кислород.

7.4. РЕГУЛИРАНЕ НА ВОДНО-СОЛЕВИЯ МЕТАБОЛИЗЪМ
И УРИНИРАНЕ

Обемът на урината и съдържанието на йони в нея се регулират поради комбинираното действие на хормоните и структурните особености на бъбреците.

Ренин-ангиотензин-алдостеронова система. В бъбреците, в клетките на юкстагломеруларния апарат (JGA), се синтезира ренин - протеолитичен ензим, който участва в регулацията на съдовия тонус, превръщайки ангиотензиногена в декапептид ангиотензин I чрез частична протеолиза. От ангиотензин I под действието на ензима карбоксикатепсин се образува октапептид ангиотензин II (също чрез частична протеолиза). Има вазоконстриктивен ефект, а също така стимулира производството на хормона на надбъбречната кора - алдостерон.

Алдостероне стероиден хормон на надбъбречната кора от групата на минералкортикоидите, който осигурява повишена реабсорбция на натрий от дисталната част на бъбречните тубули поради активен транспорт. Той започва активно да се секретира със значително намаляване на концентрацията на натрий в кръвната плазма. В случай на много ниски концентрации на натрий в кръвната плазма под действието на алдостерон може да настъпи почти пълно отстраняване на натрий от урината. Алдостеронът повишава реабсорбцията на натрий и вода в бъбречните тубули - това води до увеличаване на обема на кръвта, циркулираща в съдовете. В резултат на това кръвното налягане (АН) се повишава (фиг. 19).

Ориз. 19. Ренин-ангиотензин-алдостеронова система

Когато молекулата на ангиотензин-II изпълнява своята функция, тя претърпява пълна протеолиза под действието на група специални протези - ангиотензинази.

Производството на ренин зависи от кръвоснабдяването на бъбреците. Следователно, с понижаване на кръвното налягане производството на ренин се увеличава, а с повишаване - намалява. При бъбречна патология понякога се наблюдава повишено производство на ренин и може да се развие персистираща хипертония (повишено кръвно налягане).

Хиперсекрецията на алдостерон води до задържане на натрий и вода - след това се развиват отоци и хипертония, до сърдечна недостатъчност. Недостатъчността на алдостерон води до значителна загуба на натрий, хлориди и вода и намаляване на обема на кръвната плазма. В бъбреците секрецията на H + и NH 4 + се нарушава едновременно, което може да доведе до ацидоза.

Системата ренин-ангиотензин-алдостерон работи в тясна връзка с друга система за регулиране на съдовия тонус. каликреин-кининова система, чието действие води до понижаване на артериалното налягане (фиг. 20).

Ориз. 20. Каликреин-кининова система

Протеинът кининоген се синтезира в бъбреците. Веднъж в кръвта, кининогенът под действието на серинови протеинази - каликреини се превръща във вазоактинови пептиди - кинини: брадикинин и калидин. Брадикининът и калидинът имат съдоразширяващ ефект – понижават кръвното налягане.

Инактивирането на кинините става с участието на карбоксикатепсин - този ензим едновременно засяга и двете системи за регулиране на съдовия тонус, което води до повишаване на кръвното налягане (фиг. 21). Инхибиторите на карбокситепсин се използват медицински при лечението на определени форми на артериална хипертония. Участието на бъбреците в регулацията на кръвното налягане е свързано и с производството на простагландини, които имат хипотензивен ефект.

Ориз. 21. Връзката на ренин-ангиотензин-алдостерон
и каликреин-кинин системи

Вазопресин- пептиден хормон, синтезиран в хипоталамуса и секретиран от неврохипофизата, има мембранен механизъм на действие. Този механизъм в прицелните клетки се реализира чрез аденилатциклазната система. Вазопресинът причинява стесняване на периферните съдове (артериоли), което води до повишено кръвно налягане. В бъбреците вазопресинът повишава скоростта на реабсорбция на вода от предната част на дисталните извити тубули и събирателните канали. В резултат на това се увеличава относителната концентрация на Na, C1, P и общия N. Секрецията на вазопресин се увеличава с повишаване на осмотичното налягане на кръвната плазма, например с увеличаване на приема на сол или дехидратация на тялото. Смята се, че действието на вазопресина е свързано с фосфорилирането на протеини в апикалната мембрана на бъбрека, което води до повишаване на неговата пропускливост. При увреждане на хипофизната жлеза, в случай на нарушена секреция на вазопресин, се наблюдава безвкусен диабет - рязко увеличаване на обема на урината (до 4-5 литра) с ниско специфично тегло.

Натриуретичен фактор(NUF) е пептид, който се произвежда в предсърдни клетки в хипоталамуса. Това е хормоноподобно вещество. Неговите мишени са клетките на дисталните бъбречни тубули. NUF действа чрез гуанилат циклазната система, т.е. негов вътреклетъчен медиатор е cGMP. Резултатът от влиянието на NHF върху тубулните клетки е намаляване на Na + реабсорбцията, т.е. се развива натриурия.

Паратхормон- хормон на паращитовидната жлеза с протеиново-пептидна природа. Има мембранен механизъм на действие чрез сАМР. Повлиява отстраняването на солите от тялото. В бъбреците паратироидният хормон повишава тубулната реабсорбция на Ca 2+ и Mg 2+, увеличава екскрецията на K +, фосфат, HCO 3 - и намалява екскрецията на H + и NH 4 +. Това се дължи главно на намаляване на тубулната реабсорбция на фосфат. В същото време концентрацията на калций в плазмата се увеличава. Хипосекрецията на паратироидния хормон води до противоположни явления - повишаване на съдържанието на фосфати в кръвната плазма и намаляване на съдържанието на Ca 2+ в плазмата.

Естрадиол- женски полов хормон. Стимулира синтеза
1,25-диоксикалциферол, подобрява реабсорбцията на калций и фосфор в бъбречните тубули.

Хормонът на надбъбречните жлези влияе върху задържането на определено количество вода в организма. кортизон. В този случай има забавяне на освобождаването на Na йони от тялото и в резултат на това задържане на вода. Хормон тироксинводи до спадане на телесното тегло поради повишено отделяне на вода, главно през кожата.

Тези механизми са под контрола на ЦНС. Диенцефалонът и сивата туберкулоза на мозъка участват в регулирането на водния метаболизъм. Възбуждането на кората на главния мозък води до промяна във функционирането на бъбреците в резултат или на директно предаване на съответните импулси по нервните пътища, или чрез възбуждане на някои ендокринни жлези, по-специално хипофизната жлеза.

Нарушенията на водния баланс при различни патологични състояния могат да доведат както до задържане на вода в организма, така и до частична дехидратация на тъканите. Ако задържането на вода в тъканите е хронично, обикновено се развиват различни форми на оток (възпалителни, солеви, гладни).

Патологичната дехидратация на тъканите обикновено е следствие от отделянето на повишено количество вода през бъбреците (до 15-20 литра урина на ден). Такова повишено уриниране, придружено от силна жажда, се наблюдава при безвкусен диабет (diabetes insipidus). При пациенти, страдащи от безвкусен диабет поради липса на хормона вазопресин, бъбреците губят способността си да концентрират първичната урина; урината става много разредена и има ниско специфично тегло. Въпреки това, ограничаването на пиенето при това заболяване може да доведе до дехидратация на тъканите, несъвместими с живота.

Контролни въпроси

1. Опишете отделителната функция на бъбреците.

2. Каква е хомеостатичната функция на бъбреците?

3. Каква метаболитна функция изпълняват бъбреците?

4. Какви хормони участват в регулацията на осмотичното налягане и обема на извънклетъчната течност?

5. Опишете механизма на действие на системата ренин-ангиотензин.

6. Каква е връзката между системите ренин-алдостерон-ангиотензин и каликреин-кинин?

7. Какви нарушения на хормоналната регулация могат да причинят хипертония?

8. Посочете причините за задържане на вода в организма.

9. Какво причинява безвкусен диабет?

Стотици доставчици доставят лекарства за хепатит С от Индия в Русия, но само M-PHARMA ще ви помогне да купите софосбувир и даклатасвир, докато професионалните консултанти ще отговорят на всеки ваш въпрос по време на терапията.

Нефропатията е патологично състояние на двата бъбрека, при което те не могат да изпълняват пълноценно своите функции. Процесите на филтриране на кръвта и отделяне на урина са нарушени по различни причини: ендокринни заболявания, тумори, вродени аномалии, метаболитни промени. Метаболитната нефропатия при деца се диагностицира по-често, отколкото при възрастни, въпреки че нарушението може да остане незабелязано. Опасността от развитие на метаболитна нефропатия се крие в отрицателното въздействие на заболяването върху цялото тяло.

Метаболитна нефропатия: какво е това?

Ключов фактор за развитието на патологията е нарушение на метаболитните процеси в организма. Има и дисметаболитна нефропатия, която се разбира като редица метаболитни нарушения, придружени от кристалурия (образуването на солни кристали, открити по време на изследване на урината).

В зависимост от причината за развитие се разграничават 2 форми на бъбречно заболяване:

1. Първичен - възниква на фона на прогресирането на наследствени заболявания. Той допринася за образуването на камъни в бъбреците, развитието на хронична бъбречна недостатъчност.
2. Вторичен - се проявява с развитието на заболявания на други системи на тялото, може да възникне на фона на употребата на лекарствена терапия.

важно! Най-често метаболитната нефропатия е следствие от нарушение на калциевия метаболизъм, пренасищане на тялото с фосфат, калциев оксалат и оксалова киселина.

Фактори на развитие

Предразполагащи фактори за развитие на метаболитна нефропатия са следните патологии:

Сред метаболитните нефропатии се разграничават подвидове, които се характеризират с наличието на солни кристали в урината. Децата често имат калциево-оксалатна нефропатия, при която наследственият фактор влияе върху развитието на заболяването в 70-75% от случаите. При наличие на хронични инфекции в отделителната система се наблюдава фосфатна нефропатия, а при нарушение на метаболизма на пикочната киселина се диагностицира уратна нефропатия.

Вродени метаболитни нарушения се срещат при деца, страдащи от хипоксия по време на вътреутробното развитие. В зряла възраст патологията има придобит характер. С времето заболяването може да се разпознае по характерните признаци.

Симптоми и видове заболявания

Нарушаването на бъбреците в случай на неуспех в метаболизма води до следните прояви:

• развитие на възпалителни процеси в бъбреците, пикочния мехур;
• полиурия - увеличаване на обема на отделената урина с 300-1500 ml над нормата;
• появата на камъни в бъбреците (уролитиаза);
• появата на оток;
• нарушение на уринирането (забавяне или увеличаване);
• появата на болка в корема, долната част на гърба;
• зачервяване и подуване на гениталните органи, придружено от сърбеж;
• аномалии в анализа на урината: откриване на фосфати, урати, оксалати, левкоцити, протеин и кръв в него;
• намалена жизненост, повишена умора.

На фона на развитието на заболяването детето може да изпита признаци на вегетативно-съдова дистония - ваготония (апатия, депресия, нарушения на съня, лош апетит, усещане за липса на въздух, бучка в гърлото, замайване, подуване, запек, склонност към алергии) или симпатикотония (раздразнителност, разсеяност, повишен апетит, изтръпване на крайниците сутрин и непоносимост към топлина, склонност към тахикардия и високо кръвно налягане).

Диагностика

Един от основните тестове, показващи развитието на метаболитна нефропатия, е биохимичният анализ на урината. Позволява ви да определите дали има аномалии в работата на бъбреците, поради възможността за откриване и определяне на количеството калий, хлор, калций, натрий, протеин, пикочна киселина, глюкоза, холинестераза.

важно! За провеждане на биохимичен анализ е необходима ежедневна урина, а за надеждността на резултата трябва да се въздържате от приема на алкохол, пикантни, мазни, сладки храни и продукти, които оцветяват урината. Един ден преди теста трябва да спрете приема на уросептици и антибиотици и да предупредите лекаря за това.

Степента на промяна в бъбреците, наличието на възпалителен процес или пясък в тях ще помогне да се идентифицират диагностичните методи: ултразвук, радиография.

Състоянието на тялото като цяло може да се прецени чрез кръвен тест. В зависимост от резултатите от диагностицирането на бъбречно заболяване се предписва лечение. Терапията ще бъде насочена и към органите, които са станали основната причина за метаболитния срив.

Лечение и профилактика

Тъй като нефропатията може да възникне при различни заболявания, всеки конкретен случай изисква отделно разглеждане и лечение.

Изборът на лекарства се извършва само от лекар. Ако например нефропатията е причинена от възпаление, не се изключва необходимостта от приемане на антибиотици и ако повишеният радиоактивен фон ще помогне за премахване на негативния фактор или, ако е необходимо, лъчева терапия, въвеждането на радиопротектори.

Препарати

Витамин В6 се предписва като лекарство, което коригира метаболизма. С неговия дефицит се блокира производството на ензима трансаминаза и оксаловата киселина престава да се превръща в разтворими съединения, образувайки камъни в бъбреците.

Калциевият метаболизъм нормализира лекарството Ksidifon. Предотвратява образуването на неразтворими калциеви съединения с фосфати, оксалати, насърчава отстраняването на тежки метали.

Cyston е лекарство на базата на растителни съставки, което подобрява кръвоснабдяването на бъбреците, насърчава отделянето на урина, облекчава възпалението и насърчава разрушаването на камъни в бъбреците.

Димефосфонът нормализира киселинно-алкалния баланс при нарушена бъбречна функция поради развитие на остри респираторни инфекции, белодробни заболявания, захарен диабет, рахит.

Диета

Обобщаващият фактор на терапията е:

• необходимостта от спазване на диетата и режима на пиене;
• отказ от лоши навици.

Основата на диетичното хранене при метаболитна нефропатия е рязко ограничаване на натриев хлорид, продукти, съдържащи оксалова киселина и холестерол. В резултат на това се постига намаляване на подпухналостта, протеинурията и други прояви на нарушен метаболизъм се елиминират. Порциите трябва да са малки, а храненето редовно, поне 5-6 пъти на ден.

Разрешени за употреба:

• зърнени, вегетариански, млечни супи;
• хляб с трици без добавяне на сол и бакпулвер;
• варено месо с възможност за допълнително пържене: телешко, агнешко, заешко, пилешко;
• нискомаслена риба: треска, минтай, костур, платика, щука, писия;
• млечни продукти (с изключение на солени сирена);
• яйца (не повече от 1 на ден);
• зърнени храни;
• зеленчукови салати без добавяне на репички, спанак, киселец, чесън;
• горски плодове, плодови десерти;
• чай, кафе (слабо и не повече от 2 чаши на ден), сокове, бульон от шипка.

От диетата е необходимо да се премахнат:

• супи на базата на тлъсто месо, гъби;
• кифла; обикновен хляб; бутер, маслено тесто;
• свинско месо, карантии, колбаси, пушени месни продукти, консерви;
• мазна риба (есетра, камбала, сайра, скумрия, змиорка, херинга);
• Храни и напитки, съдържащи какао;
• пикантни сосове;
• вода, богата на натрий.

Много ястия могат да бъдат приготвени от броя на разрешените храни, така че спазването на диета е лесно.

Важно условие за лечение е спазването на режима на пиене. Голямо количество течност помага за премахване на стагнацията на урината и премахва солта от тялото. Постоянното проявление на умереност в храненето и отхвърлянето на лошите навици ще помогне за нормализиране на бъбречната функция, предотвратяване на появата на заболяването при хора с метаболитни нарушения.

Ако се появят симптоми на патология, трябва да посетите специалист. Лекарят ще прегледа пациента и ще избере най-добрия метод на лечение. Всеки опит за самолечение може да доведе до негативни последици.

Изготвен от Kasymkanov N.U.

Астана 2015 г

Основната функция на бъбреците е да отстраняват водата и водоразтворимите вещества (крайни метаболитни продукти) от тялото (1). Функцията за регулиране на йонния и киселинно-алкалния баланс на вътрешната среда на тялото (хомеостатична функция) е тясно свързана с екскреторната функция. 2). И двете функции се контролират от хормони. В допълнение, бъбреците изпълняват ендокринна функция, като участват пряко в синтеза на много хормони (3). И накрая, бъбреците участват в междинния метаболизъм (4), особено в глюконеогенезата и разграждането на пептиди и аминокиселини (фиг. 1).

Много голям обем кръв преминава през бъбреците: 1500 литра на ден. От този обем се филтрират 180 литра първична урина. След това обемът на първичната урина значително намалява поради реабсорбцията на вода, в резултат на което дневната диуреза е 0,5-2,0 литра.

екскреторна функция на бъбреците. Процесът на уриниране

Процесът на образуване на урина в нефроните се състои от три етапа.

Ултрафилтрация (гломерулна или гломерулна филтрация). В гломерулите на бъбречните телца първичната урина се образува от кръвната плазма в процеса на ултрафилтрация, която е изоосмотична с кръвната плазма. Порите, през които се филтрира плазмата, имат ефективен среден диаметър от 2,9 nm. При този размер на порите всички компоненти на кръвната плазма с молекулно тегло (М) до 5 kDa преминават свободно през мембраната. Вещества с М< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) се задържат от порите и не навлизат в първичната урина. Тъй като повечето протеини на кръвната плазма имат доста високо молекулно тегло (M> 54 kDa) и са отрицателно заредени, те се задържат от гломерулната базална мембрана и съдържанието на протеин в ултрафилтрата е незначително.

Реабсорбция. Първичната урина се концентрира (около 100 пъти над първоначалния си обем) чрез обратна водна филтрация. В същото време, според механизма на активен транспорт в тубулите, почти всички вещества с ниско молекулно тегло се реабсорбират, особено глюкоза, аминокиселини, както и повечето електролити - неорганични и органични йони (Фигура 2).

Реабсорбцията на аминокиселините се осъществява с помощта на специфични за групата транспортни системи (носители).

калциеви и фосфатни йони. Калциевите йони (Ca 2+) и фосфатните йони се реабсорбират почти напълно в бъбречните тубули и процесът протича с изразходване на енергия (под формата на АТФ). Изходът за Ca 2+ е повече от 99%, за фосфатните йони - 80-90%. Степента на реабсорбция на тези електролити се регулира от паратироиден хормон (паратирин), калцитонин и калцитриол.

Пептидният хормон паратирин (PTH), секретиран от паращитовидната жлеза, стимулира реабсорбцията на калциевите йони и едновременно с това инхибира реабсорбцията на фосфатните йони. В комбинация с действието на други костни и чревни хормони, това води до повишаване на нивото на калциевите йони в кръвта и намаляване на нивото на фосфатните йони.

Калцитонинът, пептиден хормон от С-клетките на щитовидната жлеза, инхибира реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони. Това води до намаляване на нивото на двата йона в кръвта. Съответно, по отношение на регулирането на нивото на калциевите йони, калцитонинът е паратиринов антагонист.

Стероидният хормон калцитриол, който се образува в бъбреците, стимулира абсорбцията на калциеви и фосфатни йони в червата, подпомага минерализацията на костите и участва в регулирането на реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони в бъбречните тубули.

натриеви йони. Реабсорбцията на Na + йони от първичната урина е много важна функция на бъбреците. Това е високоефективен процес: абсорбира се около 97% Na+. Стероидният хормон алдостерон стимулира, докато предсърдният натриуретичен пептид [ANP (ANP)], синтезиран в атриума, напротив, инхибира този процес. И двата хормона регулират работата на Na + /K + -ATP-аза, локализирана от тази страна на плазмената мембрана на тубулните клетки (дистални и събирателни канали на нефрона), която се измива от кръвната плазма. Тази натриева помпа изпомпва Na + йони от първичната урина в кръвта в замяна на K + йони.

вода. Реабсорбцията на вода е пасивен процес, при който водата се абсорбира в осмотично еквивалентен обем заедно с Na + йони. В дисталната част на нефрона водата може да се абсорбира само в присъствието на пептидния хормон вазопресин (антидиуретичен хормон, ADH), секретиран от хипоталамуса. ANP инхибира реабсорбцията на вода. т.е., подобрява отделянето на вода от тялото.

Поради пасивния транспорт се абсорбират хлоридни йони (2/3) и урея. Степента на реабсорбция определя абсолютното количество вещества, останали в урината и екскретирани от тялото.

Реабсорбцията на глюкоза от първичната урина е енергийно зависим процес, свързан с хидролизата на АТФ. В същото време се придружава от съпътстващ транспорт на Na + йони (по протежение на градиента, тъй като концентрацията на Na + в първичната урина е по-висока, отколкото в клетките). Аминокиселините и кетонните тела също се абсорбират по подобен механизъм.

Процесите на реабсорбция и секреция на електролити и неелектролити са локализирани в различни части на бъбречните тубули.

секреция. Повечето от веществата, които трябва да се отделят от тялото, навлизат в урината чрез активен транспорт в бъбречните тубули. Тези вещества включват Н + и К + йони, пикочна киселина и креатинин, лекарства като пеницилин.

Органични съставки на урината:

Основната част от органичната фракция на урината са азотсъдържащи вещества, крайни продукти на азотния метаболизъм. Урея, произведена в черния дроб. е носител на азот, съдържащ се в аминокиселините и пиримидиновите основи. Количеството урея е пряко свързано с протеиновия метаболизъм: 70 g протеин води до образуването на ~30 g урея. Пикочната киселина е крайният продукт на метаболизма на пурина. Креатининът, който се образува чрез спонтанна циклизация на креатина, е крайният продукт на метаболизма в мускулната тъкан. Тъй като дневното освобождаване на креатинин е индивидуална характеристика (тя е пряко пропорционална на мускулната маса), креатининът може да се използва като ендогенно вещество за определяне на скоростта на гломерулна филтрация. Съдържанието на аминокиселини в урината зависи от естеството на диетата и ефективността на черния дроб. Производни на аминокиселини (например хипурова киселина) също присъстват в урината. Съдържанието в урината на аминокиселинни производни, които са част от специални протеини, като хидроксипролин, присъстващ в колагена, или 3-метилхистидин, който е част от актин и миозин, може да служи като индикатор за интензивността на разцепване на тези протеини .

Съставните компоненти на урината са конюгати, образувани в черния дроб със сярна и глюкуронова киселина, глицин и други полярни вещества.

В урината могат да присъстват продукти на метаболитна трансформация на много хормони (катехоламини, стероиди, серотонин). По съдържанието на крайните продукти може да се прецени биосинтезата на тези хормони в организма. Протеиновият хормон хориогонадотропин (CG, M 36 kDa), който се образува по време на бременност, навлиза в кръвта и се открива в урината чрез имунологични методи. Наличието на хормона служи като индикатор за бременност.

Урохромите, производни на жлъчни пигменти, образувани по време на разграждането на хемоглобина, придават жълт цвят на урината. Урината потъмнява при съхранение поради окисляването на урохромите.

Неорганични съставки на урината (Фигура 3)

В урината има Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ и NH 4 + катиони, Cl - аниони, SO 4 2- и HPO 4 2- и други йони в следи. Съдържанието на калций и магнезий във фекалиите е значително по-високо, отколкото в урината. Количеството на неорганичните вещества до голяма степен зависи от естеството на диетата. При ацидоза отделянето на амоняк може да се увеличи значително. Екскрецията на много йони се регулира от хормони.

Промените в концентрацията на физиологичните компоненти и появата на патологични компоненти на урината се използват за диагностициране на заболявания. Например при диабет в урината присъстват глюкоза и кетонни тела (Приложение).

4. Хормонална регулация на уринирането

Обемът на урината и съдържанието на йони в нея се регулират поради комбинираното действие на хормоните и структурните особености на бъбреците. Обемът на дневната урина се влияе от хормони:

АЛДОСТЕРОН и ВАЗОПРЕСИН (механизмът на тяхното действие беше обсъден по-рано).

ПАРАТХОРМОН - паратироиден хормон с протеиново-пептидна природа (мембранен механизъм на действие, чрез сАМР) също влияе върху отстраняването на соли от тялото. В бъбреците той подобрява тубулната реабсорбция на Ca +2 и Mg +2, увеличава екскрецията на K +, фосфат, HCO 3 - и намалява екскрецията на H + и NH 4 +. Това се дължи главно на намаляване на тубулната реабсорбция на фосфат. В същото време концентрацията на калций в кръвната плазма се повишава. Хипосекрецията на паратироидния хормон води до противоположни явления - повишаване на съдържанието на фосфати в кръвната плазма и намаляване на съдържанието на Ca +2 в плазмата.

ЕСТРАДИОЛ е женски полов хормон. Стимулира синтеза на 1,25-диоксивитамин D3, подобрява реабсорбцията на калций и фосфор в бъбречните тубули.

хомеостатична бъбречна функция

1) водно-солева хомеостаза

Бъбреците участват в поддържането на постоянно количество вода, като влияят върху йонния състав на вътре- и извънклетъчните течности. Приблизително 75% от натриевите, хлоридните и водните йони се реабсорбират от гломерулния филтрат в проксималния тубул чрез споменатия АТФазен механизъм. В този случай активно се реабсорбират само натриеви йони, анионите се движат поради електрохимичния градиент, а водата се реабсорбира пасивно и изоосмотично.

2) участие на бъбреците в регулирането на киселинно-алкалния баланс

Концентрацията на Н + йони в плазмата и в междуклетъчното пространство е около 40 nM. Това съответства на стойност на pH 7,40. pH на вътрешната среда на тялото трябва да се поддържа постоянно, тъй като значителните промени в концентрацията на писти не са съвместими с живота.

Постоянността на стойността на pH се поддържа от плазмени буферни системи, които могат да компенсират краткотрайни нарушения в киселинно-алкалния баланс. Дългосрочното pH равновесие се поддържа чрез производството и отстраняването на протони. В случай на нарушения в буферните системи и в случай на неспазване на киселинно-алкалния баланс, например в резултат на бъбречно заболяване или неуспехи в честотата на дишане поради хипо- или хипервентилация, стойността на рН на плазмата се понижава. извън допустимите граници. Намаляването на стойността на pH от 7,40 с повече от 0,03 единици се нарича ацидоза, а повишаването се нарича алкалоза

Произход на протоните. Има два източника на протони - свободни диетични киселини и съдържащи сяра протеинови аминокиселини, диетичните киселини като лимонена, аскорбинова и фосфорна киселина даряват протони в чревния тракт (при алкално pH). Аминокиселините метионин и цистеин, образувани при разграждането на протеините, имат най-голям принос за осигуряване на баланса на протоните. В черния дроб серните атоми на тези аминокиселини се окисляват до сярна киселина, която се разпада на сулфатни йони и протони.

По време на анаеробна гликолиза в мускулите и червените кръвни клетки глюкозата се превръща в млечна киселина, дисоциацията на която води до образуването на лактат и протони. Образуването на кетонни тела - ацетооцетна и 3-хидроксимаслена киселина - в черния дроб също води до освобождаване на протони, излишъкът от кетонни тела води до претоварване на плазмената буферна система и намаляване на pH (метаболитна ацидоза; млечна киселина → лактатна ацидоза, кетонни тела → кетоацидоза). При нормални условия тези киселини обикновено се метаболизират до CO 2 и H 2 O и не влияят на протонния баланс.

Тъй като ацидозата е особена опасност за тялото, бъбреците имат специални механизми за справяне с нея:

а) секреция на H +

Този механизъм включва образуването на CO 2 в метаболитни реакции, протичащи в клетките на дисталния тубул; след това образуването на Н 2 СО 3 под действието на карбоанхидраза; неговата по-нататъшна дисоциация на Н + и НСО 3 - и обмен на Н + йони за Na + йони. След това натриевите и бикарбонатните йони дифундират в кръвта, осигурявайки нейното алкализиране. Този механизъм е експериментално потвърден - въвеждането на инхибитори на карбоанхидразата води до увеличаване на загубите на натрий с вторична урина и подкисляването на урината спира.

б) амониогенеза

Активността на амониогенезните ензими в бъбреците е особено висока при условия на ацидоза.

Ензимите на амониогенезата включват глутаминаза и глутамат дехидрогеназа:

в) глюконеогенеза

Среща се в черния дроб и бъбреците. Ключовият ензим на процеса е бъбречната пируват карбоксилаза. Ензимът е най-активен в кисела среда - по това се различава от същия чернодробен ензим. Следователно, при ацидоза в бъбреците, карбоксилазата се активира и киселинно-реактивните вещества (лактат, пируват) започват да се превръщат по-интензивно в глюкоза, която няма киселинни свойства.

Този механизъм е важен при ацидоза, свързана с гладуване (с липса на въглехидрати или с обща липса на хранене). Натрупването на кетонни тела, които по свойствата си са киселини, стимулира глюконеогенезата. А това спомага за подобряване на киселинно-алкалното състояние и в същото време снабдява организма с глюкоза. При пълно гладуване до 50% от кръвната глюкоза се образува в бъбреците.

При алкалоза се инхибира глюконеогенезата (в резултат на промяна на рН, PVC-карбоксилазата се инхибира), секрецията на протони се инхибира, но в същото време се увеличава гликолизата и се увеличава образуването на пируват и лактат.

Метаболитна функция на бъбреците

1) Образуването на активната форма на витамин D 3.В бъбреците, в резултат на реакцията на микрозомално окисление, настъпва последният етап на узряване на активната форма на витамин D 3 - 1,25-диоксихолекалциферол. Предшественикът на този витамин, витамин D 3, се синтезира в кожата под действието на ултравиолетовите лъчи от холестерола и след това се хидроксилира: първо в черния дроб (на позиция 25), а след това в бъбреците (на позиция 1). Така, участвайки в образуването на активната форма на витамин D 3, бъбреците влияят на фосфорно-калциевия метаболизъм в организма. Следователно, при бъбречни заболявания, когато процесите на хидроксилиране на витамин D3 са нарушени, може да се развие ОСТЕОДИСТРОФИЯ.

2) Регулиране на еритропоезата.Бъбреците произвеждат гликопротеин, наречен бъбречен еритропоетичен фактор (PEF или еритропоетин). Това е хормон, който може да действа върху стволовите клетки на червения костен мозък, които са клетки-мишени за PEF. PEF насочва развитието на тези клетки по пътя на еритропоезата, т.е. стимулира образуването на червени кръвни клетки. Скоростта на освобождаване на PEF зависи от снабдяването на бъбреците с кислород. Ако количеството на входящия кислород намалее, тогава производството на PEF се увеличава - това води до увеличаване на броя на червените кръвни клетки в кръвта и подобряване на доставката на кислород. Поради това понякога при бъбречни заболявания се наблюдава бъбречна анемия.

3) Биосинтеза на протеини.В бъбреците активно протичат процесите на биосинтеза на протеини, необходими за други тъкани. Някои компоненти са синтезирани тук:

системи за кръвосъсирване;

Системи на комплемента;

системи за фибринолиза.

Ренинът се синтезира в клетките на юкстагломеруларния апарат (JGA) в бъбреците.

Системата ренин-ангиотензин-алдостерон работи в тясна връзка с друга система за регулиране на съдовия тонус: СИСТЕМАТА КАЛИКРЕИН-КИНИН, чието действие води до понижаване на кръвното налягане.

Протеинът кининоген се синтезира в бъбреците. Веднъж в кръвта, кининогенът под действието на серинови протеинази - каликреини се превръща във вазоактивни пептиди - кинини: брадикинин и калидин. Брадикининът и калидинът имат съдоразширяващ ефект – понижават кръвното налягане. Инактивирането на кинините става с участието на карбоксикатепсин - този ензим едновременно засяга и двете системи за регулиране на съдовия тонус, което води до повишаване на кръвното налягане. Инхибиторите на карбокситепсин се използват терапевтично при лечението на някои форми на артериална хипертония (например лекарството клонидин).

Участието на бъбреците в регулирането на кръвното налягане също е свързано с производството на простагландини, които имат хипотензивен ефект и се образуват в бъбреците от арахидонова киселина в резултат на реакции на липидна пероксидация (LPO).

4) Катаболизъм на протеини.Бъбреците участват в катаболизма на няколко протеини и пептиди с ниско молекулно тегло (5-6 kDa), които се филтрират в първичната урина. Сред тях са хормони и някои други биологично активни вещества. В тубулните клетки, под действието на лизозомни протеолитични ензими, тези протеини и пептиди се хидролизират до аминокиселини, които влизат в кръвния поток и се използват повторно от клетки на други тъкани.