Метаболічна функція нирок. Що забезпечують нирки? Транспорт газів кров'ю

Сотні постачальників везуть ліки від гепатиту С з Індії до Росії, але тільки M-PHARMA допоможе вам купити софосбувір та даклатасвір і при цьому професійні консультанти відповідатимуть на будь-які ваші запитання протягом усієї терапії.

Нефропатія - це патологічний стан обох нирок, у якому вони можуть повноцінно виконувати свої функції. Процеси фільтрації крові та виведення сечі виявляються порушеними з різних причин: ендокринні захворювання, пухлини, вроджені аномалії, зміни обміну речовин. Метаболічна нефропатія у дітей діагностується частіше, ніж у дорослих, хоча порушення може залишитися непоміченим. Небезпека розвитку метаболічної нефропатії полягає у негативному впливі хвороби на весь організм.

Метаболічна нефропатія: що таке?

Ключовий фактор розвитку патології – порушення обмінних процесів в організмі. Розрізняють також дисметаболічну нефропатію, під якою розуміють ряд порушень обмінного характеру, що супроводжуються кристалурією (утворенням кристалів солей, які виявляються при здачі аналізу сечі).

Залежно від причини розвитку розрізняють дві форми захворювання нирок:

1. Первинна – виникає на тлі прогресування спадкових захворювань. Вона сприяє формуванню каменів у нирках, розвитку хронічної ниркової недостатності.
2. Вторинна - проявляється у розвитку захворювань інших систем організму, може виникнути і натомість застосування лікарської терапії.

Важливо! Найчастіше метаболічна нефропатія є наслідком порушення кальцієвого обміну, перенасичення організму фосфатом, оксалатом кальцію та щавлевою кислотою.

Чинники розвитку

Сприятливими факторами розвитку метаболічної нефропатії виступають такі патології:

Серед метаболічних нефропатий виділяють підвиди, що характеризуються наявністю в сечі кристалів солей. Діти частіше буває оксалатно-кальциевая нефропатія, де спадковий чинник впливає розвиток хвороби в 70-75% випадків. За наявності хронічних інфекцій у сечовидільній системі спостерігається фосфатна нефропатія, а за порушення обміну сечової кислоти діагностують уратну нефропатію.

Уроджені порушення обміну речовин зустрічаються у дітей, які зазнають гіпоксії при внутрішньоутробному розвитку. У дорослому віці патологія має хронічний характер. Вчасно розпізнати хворобу можна за її характерними ознаками.

Симптоми та види захворювання

Порушення роботи нирок при збої в обміні речовин тягне за собою наступні прояви:

• розвиток запальних процесів у нирках, сечовому міхурі;
• поліурія - збільшення обсягу виділення сечі на 300-1500 мл вище за норму;
• виникнення конкрементів у нирках (уролітіаз);
• поява набряків;
• порушення сечовипускання (затримка чи почастішання);
• поява болю в ділянці живота, попереку;
• почервоніння та набряклість статевих органів, що супроводжуються свербінням;
• відхилення від норми у показниках аналізу сечі: виявлення у ній фосфатів, уратів, оксалатів, лейкоцитів, білка та крові;
• зниження життєвого тонусу, підвищена стомлюваність.

У дитини на тлі розвитку хвороби можуть спостерігатися ознаки вегетосудинної дистонії - ваготонія (апатія, депресивний стан, порушення сну, поганий апетит, почуття нестачі повітря, кому в горлі, запаморочення, набряклість, запори, схильність до алергії) або симпатикотонія (запальність підвищений апетит, оніміння кінцівок вранці та непереносимість спеки, схильність до тахікардії та підвищення артеріального тиску).

Діагностика

Один із основних аналізів, що вказують на розвиток метаболічної нефропатії, – біохімічний аналіз сечі. Він дозволяє визначити, чи є відхилення в роботі нирок завдяки можливості виявлення та визначення кількості калію, хлору, кальцію, натрію, білка, глюкози сечової кислоти, холінестерази.

Важливо! Для проведення біохімічного аналізу знадобиться добова сеча, а достовірності результату потрібно утриматися від прийому алкоголю, гострих, жирних, солодких страв, продуктів, що забарвлюють сечу. За добу до здачі аналізу варто припинити прийом уросептиків та антибіотиків та попередити про це лікаря.

Ступінь зміни нирок, наявність у них запального процесу чи піску допоможуть виявити методи діагностики: УЗД, рентгенографія.

Про стан організму загалом можна судити з проведеного аналізу крові. Залежно від результатів діагностики нирок призначається лікування. Терапія буде спрямована також на органи, які стали причиною метаболічного збою.

Лікування та профілактика

Оскільки нефропатія може виникнути при різних захворюваннях, кожен конкретний випадок потребує окремого розгляду та лікування.

Підбір медикаментів здійснює лише лікар. Якщо, наприклад, нефропатія викликана запаленням, не виключена необхідність прийому антибіотиків, а якщо підвищеним радіоактивним фоном – допоможе усунення негативного фактора або, за необхідності променевої терапії, – введення радіопротекторів.

Препарати

Як препарат, що коригує обмін речовин, призначається вітамін В6. При його нестачі блокується вироблення ферменту трансамінази, і щавлева кислота перестає перетворюватися на розчинні сполуки, утворюючи камені в нирках.

Кальцієвий обмін нормалізує препарат Ксидіфон. Він запобігає утворенню нерозчинних сполук кальцію з фосфатами, оксалатами, сприяє виведенню важких металів.

Цистон – препарат на основі рослинних компонентів, який покращує кровопостачання нирок, сприяє виділенню сечі, знімає запалення, сприяє руйнуванню конкрементів у нирках.

Димефосфон нормалізує кислотно-лужну рівновагу при порушеннях роботи нирок внаслідок розвитку ГРЗ, хвороб легень, цукрового діабету, рахіту.

Дієта

Узагальнюючим фактором терапії є:

• необхідність дотримання дієти та питного режиму;
• відмова від шкідливих звичок.

Основа дієтичного харчування при метаболічній нефропатії – різке обмеження натрію хлориду, продуктів, що містять щавлеву кислоту, холестерин. В результаті досягається зниження набряклості, усувається протеїнурія та інші прояви порушеного метаболізму. Порції повинні бути невеликими, а їда регулярним, не менше 5-6 разів на день.

Допускаються до вживання:

• супи круп'яні, вегетаріанські, молочні;
• хліб відрубний без додавання солі та розпушувачів;
• м'ясо відварене з можливістю подальшої обсмажування: телятина, баранина, кролятина, курятина;
• риба нежирних сортів: тріска, мінтай, окунь, лящ, щука, камбала;
• молочні продукти (крім солоних сирів);
• яйця (не більше 1 на день);
• крупи;
• овочеві салати без додавання редьки, шпинату, щавлю, часнику;
• ягоди, фруктові десерти;
• чай, кава (неміцна і не більше 2 чашок на день), соки, відвар шипшини.

З раціону необхідно усунути:

• супи на основі жирних сортів м'яса, грибні;
• здобу; звичайний хліб; листкову, пісочну випічку;
• свинину, субпродукти, ковбаси, копчені м'ясні вироби, консерви;
• рибу жирних сортів (осетрових, палтуса, сайру, скумбрію, вугра, оселедець);
• какаосодержащіе продукти та напої;
• гострі соуси;
• воду, багату натрієм.

З дозволених продуктів можна приготувати безліч страв, тому дотримуватися дієти нескладно.

Важливою умовою лікування є дотримання питного режиму. Велика кількість рідини сприяє усуненню застоїв сечі та виводить солі з організму. Постійний прояв помірності в їжі та відмова від шкідливих звичок допоможуть нормалізувати функції нирок, запобігти виникненню хвороби людям з порушеннями обміну речовин.

У разі виникнення симптомів патології слід відвідати фахівця. Лікар проведе обстеження хворого та підбере оптимальний метод терапії. Будь-які спроби самолікування можуть призвести до негативних наслідків.

Нирки беруть участь в обміні білків, ліпідів та вуглеводів. Ця функція обумовлена ​​участю нирок у забезпеченні сталості концентрації у крові низки фізіологічно значимих органічних речовин. У ниркових клубочках фільтруються низькомолекулярні білки, пептиди. У проксимальному відділі нефрону вони розщеплюються до амінокислот або дипептидів та транспортують через базальну плазматичну мембрану в кров. При захворюваннях нирок ця функція може порушуватись. Нирки здатні синтезувати глюкозу (глюконеогенез). При тривалому голодуванні нирки можуть синтезувати до 50% від загальної кількості глюкози, що утворюється в організмі та надходить у кров. Для енерговитрат нирки можуть використовувати глюкозу або вільні жирні кислоти. При низькому рівні глюкози в крові клітини нирки більшою мірою витрачають жирні кислоти, при гіперглікемії переважно розщеплюється глюкоза. Значення нирок у ліпідному обміні полягає в тому, що вільні жирні кислоти можуть у клітинах нирок включатися до складу триацилгліцерину та фосфоліпідів та у вигляді цих сполук надходити в кров.

Регулювання діяльності нирок

В історичному плані цікаві досліди, що проводилися з роздратуванням або перерізанням еферентних нервів, що іннервують нирки. За цих впливів діурез змінювався незначно. Він мало змінювався, якщо нирки пересаджували на шию та артерію нирки підшивали до сонної артерії. Однак навіть у цих умовах вдавалося виробити умовні рефлекси на больове подразнення або водне навантаження, а також діурез змінювався при безумовно-рефлекторних впливах. Ці досліди дали підставу припустити, що рефлекторні впливи на нирки здійснюються не так через еферентні нерви нирок (вони порівняно мало впливають на діурез), а відбувається рефлекторне виділення гормонів (АДГ, альдостерону) і вони безпосередньо впливають на процес діурезу в нирках. Тому є всі підстави в механізмах регуляції сечоутворення виділити такі види: умовно-рефлекторна, безумовно-рефлекторна та гуморальна.

Нирка служить виконавчим органом у ланцюзі різних рефлексів, що забезпечують сталість складу та обсягу рідин внутрішнього середовища. У ЦНС надходить інформація про стан внутрішнього середовища, відбувається інтеграція сигналів та забезпечується регулювання діяльності нирок. Анурія, що настає при больовому подразненні, може бути відтворена умовно-рефлекторним шляхом. Механізм больової анурії ґрунтується на подразненні гіпоталамічних центрів, що стимулюють секрецію вазопресину нейрогіпофізом. Поряд з цим посилюються активність симпатичної частини нервової системи та секреція катехоламінів наднирниками, що і викликає різке зменшення сечовиділення внаслідок зниження клубочкової фільтрації, так і збільшення канальцевої реабсорбції води.

Не лише зменшення, а й збільшення діурезу може бути викликане умовно-рефлекторним шляхом. Багаторазове введення води в організм собаки у поєднанні з дією умовного подразника призводить до утворення умовного рефлексу, що супроводжується збільшенням сечовиділення. Механізм умовнорефлекторної поліурії в даному випадку ґрунтується на тому, що від кори великих півкуль надходять імпульси до гіпоталамусу та зменшується секреція АДГ. Імпульси, що надходять адренергічними волокнами, стимулюють транспорт натрію, а по холінергічним - активують реабсорбцію глюкози і секрецію органічних кислот. Механізм зміни сечоутворення за участю адренергічних нервів обумовлений активацією аденілатциклази та утворенням цАМФ у клітинах канальців. Катехоламінчутлива аденілатциклаза є в базолатеральних мембранах клітин дистального звивистого канальця та початкових відділів збірних трубок. Аферентні нерви нирки відіграють істотну роль як інформаційна ланка системи іонної регуляції, забезпечують здійснення рено-ренальних рефлексів. Щодо гуморально-гормональної регуляції сечоутворення, то про це докладно було викладено вище.

1. Утворення активної форми вітаміну D 3 .У нирках внаслідок мікросомального окислення відбувається заключний етап дозрівання активної форми вітаміну D 3 – 1,25-діоксихолекальциферолу, Що синтезується в шкірі під дією ультрафіолетових променів з холестерину, і потім гідроксилюється: спочатку в печінці (у положенні 25), а потім у нирках (у положенні 1). Таким чином, беручи участь в утворенні активної форми вітаміну D 3 нирки впливають на фосфорно-кальцієвий обмін в організмі. Тому при захворюваннях нирок, коли порушуються процеси гідроксилювання вітаміну D 3 може розвинутися остеодистрофія.

2. Регуляція еритропоезу.У нирках виробляється глікопротеїн, названий нирковим еритропоетичним фактором (ПЕФ або еритропоетин). Це гормон, який здатний впливати на стовбурові клітини червоного кісткового мозку, які є клітинами-мішенями для ПЕФ. ПЕФ спрямовує розвиток цих клітин шляхом еритропоезу, тобто. стимулює утворення еритроцитів Швидкість виділення ПЕФ залежить від забезпечення нирок киснем. Якщо кількість кисню, що надходить, знижується, то збільшується вироблення ПЕФ - це веде до збільшення кількості еритроцитів в крові і поліпшення постачання киснем. Тому при захворюваннях нирок іноді спостерігається ниркова анемія.

3. Біосинтез білків.У нирках активно йдуть процеси біосинтезу білків, які необхідні іншим тканинам. Тут синтезуються також компоненти системи згортання крові, системи комплементу та системи фібринолізу.

У нирках синтезуються фермент ренін та білок кініноген, що беруть участь у регуляції судинного тонусу та артеріального тиску.

4. Катаболізм білків.Нирки беруть участь у катаболізмі деяких білків, що мають низьку молекулярну масу (5-6 кДа), та пептидів, які фільтруються в первинну сечу. Серед них гормони та деякі інші біологічно активні речовини. У клітинах канальців під дією лізосомальних протеолітичних ферментів ці білки та пептиди гідролізуються до амінокислот, які потім надходять у кров і реутилізуються клітинами інших тканин.

Великі витрати АТФ нирками пов'язані з процесами активного транспорту при реабсорбції, секреції та біосинтезом білків. Основний шлях отримання АТФ – це окисне фосфорилювання. Тому тканина нирки потребує значних кількостей кисню. Маса нирок становить 0,5% від загальної маси тіла, а споживання кисню нирками - 10% від усього кисню, що надходить.

7.4. РЕГУЛЯЦІЯ ВОДНО-СОЛЬОВОГО ОБМІНУ
І сечоутворення

Обсяг сечі та вміст іонів у ній регулюється завдяки поєднаній дії гормонів та особливостям будови нирки.

Ренін-ангіотензин-альдостеронова система. У нирках, у клітинах юкстагломерулярного апарату (ПІВД), синтезується ренін – протеолітичний фермент, який бере участь у регуляції судинного тонусу, перетворюючи ангіотензиноген на декапептид ангіотензин I шляхом часткового протеолізу. З ангіотензину I під дією ферменту карбоксикатепсину утворюється (теж шляхом часткового протеолізу) октапептид ангіотензин II. Він має судинозвужувальний ефект, а також стимулює вироблення гормону кори надниркових залоз - альдостерону.

Альдостерон– це стероїдний гормон кори надниркових залоз з групи мінералкортикоїдів, який забезпечує посилення реабсорбції натрію з дистальної частини ниркового канальця завдяки активному транспорту. Він починає активно секретуватись при значному зниженні концентрації натрію в плазмі крові. У разі низьких концентрацій натрію в плазмі крові під дією альдостерону може відбуватися практично повне видалення натрію з сечі. Альдостерон посилює реабсорбцію натрію та води у ниркових канальцях – це призводить до збільшення об'єму крові, що циркулює у судинах. В результаті підвищується артеріальний тиск (АТ) (рис. 19).

Мал. 19. Ренін-ангіотензин-альдостеронова система

Коли молекула ангіотензину-II виконає свою функцію, вона піддається тотальному протеолізу під дією групи спеціальних протез – ангіотензиназ.

Вироблення реніну залежить від кровопостачання нирок. Тому при зниженні АТ вироблення реніну збільшується, а при підвищенні – знижується. При патології нирок іноді спостерігається підвищений виробіток реніну і може розвиватися стійка гіпертензія (підвищення артеріального тиску).

Гіперсекреція альдостерону призводить до затримки натрію та води – потім розвивається набряк та гіпертонія, аж до серцевої недостатності. Недостатність альдостерону призводить до значної втрати натрію, хлоридів та води та зменшення обсягу плазми крові. У нирках одночасно порушуються процеси секреції H+ та NH4+, що може призводити до ацидозу.

Ренін-ангіотензин-альдостеронова система працює в тісному контакті з іншою системою регуляції судинного тонусу калікреїн-кініновою системою, Дія якої призводить до зниження АТ (рис. 20).

Мал. 20. Калікреїн-кінінова система

У нирках синтезується кініноген білок. Потрапляючи в кров, кініноген під дією серинових протеїназ – калікреїнів перетворюється на вазоактині пептиди – кінини: брадикінін та калідин. Брадикінін і каллідін мають судинорозширювальний ефект - знижують АТ.

Інактивація кінінів відбувається за участю карбоксикатепсину – цей фермент одночасно впливає на обидві системи регуляції судинного тонусу, що призводить до підвищення артеріального тиску (рис. 21). Інгібітори карбоксикатепсину застосовуються з лікувальною метою при лікуванні деяких форм артеріальної гіпертензії. Участь нирок у регуляції АТ пов'язана також з виробленням простагландинів, які мають гіпотензивний ефект.

Мал. 21. Взаємозв'язок ренін-ангіотензин-альдостероновий
та калікреїн-кінінової систем

Вазопресин- пептидний гормон, що синтезується в гіпоталамусі і секретується з нейрогіпофіза, має мембранний механізм дії. Цей механізм у клітинах-мішенях реалізується через аденілатциклазну систему. Вазопресин викликає звуження периферичних судин (артеріол), у результаті підвищується артеріальний тиск. У нирках вазопресин підвищує швидкість реабсорбції води з початкової частини дистальних звивистих канальців та збиральних трубочок. В результаті збільшується відносна концентрація Na, C1, P та загального N. Секреція вазопресину збільшується при підвищенні осмотичного тиску плазми крові, наприклад, при підвищенні споживання солі або зневодненні організму. Вважається, що дія вазопресину пов'язана з фосфорилюванням апікальної білків мембрани нирки, в результаті чого збільшується її проникність. При ураженні гіпофіза у разі порушення секреції вазопресину спостерігається нецукровий діабет – різке збільшення об'єму сечі (до 4-5 л) з низькою питомою вагою.

Натрійуретичний фактор(НУФ) – пептид, який утворюється у клітинах передсердя у гіпоталамусі. Це гормоноподібна речовина. Його мішені – клітини дистального відділу ниркових канальців. НУФ діє через гуанілатциклазну систему, тобто. внутрішньоклітинним посередником його є цГМФ. Результатом впливу НУФ на клітини канальців є зниження реабсорбції Na+, тобто. розвивається натрійурія.

Паратгормон– гормон паращитовидної залози білково-пептидної природи. Він має мембранний механізм дії через цАМФ. Впливає на видалення солей із організму. У нирках паратгормон посилює канальцеву реабсорбцію Ca 2+ і Mg 2+ , збільшує екскрецію К + , фосфату, НСО 3 - зменшує екскрецію H + і NH 4 + . В основному це відбувається завдяки зниженню канальцевої реабсорбції фосфату. Одночасно у плазмі збільшується концентрація кальцію. Гіпосекреція паратгормону призводить до зворотних явищ – збільшення вмісту фосфатів у плазмі крові та зниження вмісту Ca 2+ у плазмі.

Естрадіол- Жіночий статевий гормон. Стимулює синтез
1,25-діоксикальциферолу, посилює реабсорбцію кальцію та фосфору в ниркових канальцях.

На затримку деякої кількості води в організмі надає гормон надниркових залоз кортизон. І тут відбувається затримка виділення з організму іонів Na як наслідок – затримка води. Гормон тироксинпризводить до падіння маси тіла за рахунок посиленого виділення води, головним чином через шкіру.

Ці механізми перебувають під контролем центральної нервової системи. У регуляції водного обміну беруть участь проміжний мозок та сірий бугор мозку. Порушення кори головного мозку призводить до зміни роботи нирок в результаті прямої передачі відповідних імпульсів по нервових шляхах, або шляхом порушення деяких ендокринних залоз, зокрема, гіпофіза.

Порушення водного балансу при різних патологічних станах можуть призводити до затримки води в організмі, або до часткового зневоднення тканин. Якщо затримка води у тканинах має хронічний характер, зазвичай розвиваються різні форми набряків (запальні, сольові, голодні).

Патологічне зневоднення тканин зазвичай є наслідком виділення через нирки підвищеної кількості води (до 15-20 л сечі на добу). Таке посилене сечовиділення, що супроводжується сильною спрагою, спостерігається при нецукровому діабеті (diabetes insipidus). У хворих, які страждають на нецукровий діабет на ґрунті нестачі гормону вазопресину, нирки втрачають здатність концентрувати первинну сечу; сеча стає дуже розбавленою і має низьку питому вагу. Однак обмеження пиття при цьому захворюванні може провести до несумісного з життям зневоднення тканин.

Контрольні питання

1. Охарактеризуйте екскреторну функцію нирок.

2. У чому полягає гомеостатична функція нирок?

3. Яку метаболічну функцію виконують нирки?

4. Які гормони беруть участь у регуляції осмотичного тиску та обсягу позаклітинної рідини?

5. Опишіть механізм дії ренін-ангіотензинової системи.

6. У чому полягає взаємозв'язок ренін-альдостерон-ангіотензинової та калікреїн-кінінової систем?

7. Які порушення гормональної регуляції можуть бути причиною гіпертензії?

8. Зазначте причини затримки води в організмі.

9. Що причиною нецукрового діабету?

Нирки є природним «фільтром» крові, які, при правильній роботі, виводять з організму шкідливі речовини. Регуляція функції нирок в організмі є життєво важливою для стабільної роботи організму та імунної системи. Для комфортного життя потрібні два органи. Бувають випадки, що людина залишається з одним з них – жити при цьому можливо, але все життя доведеться залежати від лікарень та й захист від інфекцій знизиться в кілька разів. За що відповідають нирки, навіщо вони потрібні у людському тілі? І тому слід вивчити їх функції.

Структура нирок

Заглибимося трохи в анатомію: органи виділення включають нирки - це парний орган бобовидної форми. Розташовані вони в ділянці нирок, при цьому ліва нирка знаходиться вище. Така природа: над правою ниркою знаходиться печінка, яка не дає їй кудись зміститися. Щодо розміру, то органи майже однакові, але зазначимо, що права трохи менша.

Яка їхня анатомія? Зовні орган покритий захисною оболонкою, а всередині організовує систему, здатну накопичувати та виводити рідину. Крім того, в систему входять паренхіми, які створюють мозкову та кіркову речовину та забезпечують зовнішній та внутрішній шари. Паренхіми - сукупність основних елементів, що обмежуються сполучною основою та оболонкою. Систему накопичення представляє мала ниркова філіжанка, яка у системі утворює велику. Поєднання останніх формує балію. У свою чергу, балія з'єднана з сечовим міхуром за допомогою сечоводів.

Головні види діяльності

За добу нирки прокачують усю кров в організмі, при цьому очищаючи від шлаків, токсинів, мікробів та інших шкідливих речовин.

Протягом доби нирки та печінку переробляють та очищають кров від зашлакованості, токсинів, виводять продукти розпаду. Через нирки прокачується понад 200 літрів крові на день, що забезпечує її чистоту. Негативні мікроорганізми проникають у кров'яну плазму та вирушають у сечовий міхур. То що роблять нирки? Враховуючи обсяг роботи, що забезпечують нирки, людина не змогла без них існувати. Основні функції нирок виконують таку роботу:

• екскреторну (видільну);
• гомеостатичну;
• метаболічну;
• ендокринну;
• секреторну;
• функцію кровотворення.

Екскректорна функція - як основний обов'язок нирок

Утворення та виділення сечі – основна функція нирок у видільній системі організму.

Видільна функція полягає у видаленні шкідливих речовин із внутрішнього середовища. Іншими словами, це здатність нирок коригувати кислотний стан, стабілізувати водно-сольовий обмін, брати участь у підтримці артеріального тиску. Головне завдання лягати саме на цю функцію нирок. Крім того, вони регулюють кількість солей, білків у рідині та забезпечують метаболізм. Порушення екскреторної функції нирок призводить до жахливого результату: коми, порушення гомеостазу і навіть смерті. При цьому порушення функції виділення нирок проявляється підвищеним рівнем токсинів в крові.

Видільна функція нирок здійснюється через нефрони – функціональні одиниці у нирках. З фізіологічної точки зору, нефрон – це ниркове тільце в капсулі, з проксимальними канальцями та накопичувальною трубкою. Нефрони виконують відповідальну роботу – контролюють правильне виконання внутрішніх механізмів у людини.

Видільна функція. Етапи роботи

Екскреторна функція нирок проходить такі етапи:

• секреція;
• фільтрація;
• реабсорбція.

Порушення екскреторної функції нирок призводить до розвитку токсичного стану нирки.

При секреції з крові виводиться продукт обміну, залишок електролітів. Фільтрація - процес потрапляння речовини до сечі. При цьому рідина, яка пройшла через бруньки, нагадує кров'яну плазму. У фільтрації виділяють показник, що характеризує функціональний потенціал органу. Цей показник називають швидкістю клубочкової фільтрації. Ця величина необхідна визначення швидкості виділення сечі за конкретний час. Здатність вбирати важливі елементи із сечі в кров називають реабсорбцією. Цими елементами є білки, амінокислоти, сечовина, електроліти. Показник реабсорбції змінює показники кількості рідини в продуктах харчування та здоров'я органу.

У чому полягає секреторна функція?

Ще раз зазначимо, що наші гомеостатичні органи контролюють внутрішній механізм роботи та показники обміну речовин. Вони фільтрують кров, стежать за артеріальним тиском, синтезують активні біологічні речовини. Поява цих речовин безпосередньо з секреторної діяльністю. Процес відбиває секрецію речовин. На відміну від видільної, секреторна функція нирок бере участь в утворенні вторинної сечі – рідини без глюкози, амінокислот та інших корисних організму речовин. Розглянемо термін «секреція» детально, оскільки в медицині існує кілька тлумачень:

• синтез речовин, які згодом повернуться до організму;
• синтезування хімічних речовин, якими насичується кров;
• виведення клітинами нефронів із крові непотрібних елементів.

Гомеостатична робота

Гомеостатична функція служить для регуляції водно-сольового та кислотно-лужного балансу організму.

Нирки регулюють водно-сольовий баланс всього організму.

Водно-сольовий баланс можна описати так: підтримка постійної кількості рідини в організмі людини, де гомеостатичні органи впливають на іонний склад внутрішньоклітинних та позаклітинних вод. Завдяки цьому з клубочкового фільтра реабсорбується 75% іонів натрію, хлору, тоді як аніони вільно переміщуються, а вода реабсорбується пасивно.

Регуляція органом кислотно-лужного балансу - явище складне та заплутане. Підтримка стабільного показника рh у крові відбувається завдяки «фільтру» та буферним системам. Вони видаляють кислотно-лужні компоненти, що нормалізує їхню природну кількість. Коли показник рh крові змінюється (це явище отримало назву тубулярний ацидоз), утворюється сеча лужного характеру. Тубулярні ацидози несуть загрозу здоров'ю, але особливі механізми у вигляді секреції h+, амоніогенезу та глюконеогенезу, припиняють окислення сечі, знижують активність ферментів та беруть участь у перетворенні кислореагуючих речовин на глюкозу.

Роль метаболічної функції

Метаболічна функція нирок в організмі відбувається шляхом синтезу біологічних активних речовин (реніна, еритропоетину та інших), оскільки вони впливають на згортання крові, обмін кальцію, появу еритроцитів. Ця діяльність визначає роль нирок в обміні речовин. Участь в обміні білків забезпечується реабсорбцією амінокислоти та її подальше виведення тканинами організму. Звідки походять амінокислоти? Виникають після каталітичного розщеплення біологічно активних речовин, таких як інсулін, гастрин, паратгормон. Крім процесів катаболізму глюкози, тканини можуть виробляти глюкозу. Глюконеогенез відбувається в межах кіркового шару, а гліколіз – у мозковій речовині. Виходить, перетворення кислих метаболітів на глюкозу регулює кров'яний рівень рН.

Інкреторна функція нирок

У нирках виробляється кілька біологічно активних речовин, що дають змогу розглядати її як інкреторний орган. Гранулярні клітини юкстагломерулярного апарату виділяють у кров ренін при зменшенні артеріального тиску в нирці, зниження вмісту натрію в організмі, при переході людини з горизонтального положення у вертикальне. Рівень викиду реніну з клітин в кров змінюється і в залежності від концентрації Na+ і С1 в області щільної плями дистального канальця, забезпечуючи регуляцію електролітного та клубочково-канальцевого балансу. Ренін синтезується в гранулярних клітинах юкстагломерулярного апарату і є протеолітичним ферментом. В плазме крови он отщепляет от ангиотензиногена, находящегося главным образом во фракции α2-глобулина, физиологически неактивный пептид, состоящий из 10 аминокислот, - ангиотензин I. В плазме крови под влиянием ангиотензинпревращающего фермента от ангиотензина I отщепляются 2 аминокислоты, и он превращается в активное сосудосуживающее речовина ангіотензин ІІ. Він підвищує артеріальний тиск завдяки звуженню артеріальних судин, посилює секрецію альдостерону, збільшує відчуття спраги, регулює реабсорбцію натрію в дистальних відділах канальців та збиральних трубках. Усі перелічені ефекти сприяють нормалізації обсягу крові та артеріального тиску.

У нирці синтезується активатор плазміногену – урокіназу. У мозковій речовині нирки утворюються простагландини. Вони беруть участь, зокрема, у регуляції ниркового та загального кровотоку, збільшують виділення натрію із сечею, зменшують чутливість клітин канальців до АДГ. Клітини нирки вилучають із плазми крові прогормон - вітамін D3, що утворюється в печінці, і перетворюють його на фізіологічно активний гормон - активні форми вітаміну D3. Цей стероїд стимулює утворення кальційзв'язуючого білка в кишечнику, сприяє звільненню кальцію з кісток, регулює його реабсорбцію у ниркових канальцях. Нирка є місцем продукції еритропоетину, що стимулює еритропоез у кістковому мозку. У нирці виробляється брадикінін, що є сильним вазодилататором.

Метаболічна функція нирок

Нирки беруть участь в обміні білків, ліпідів та вуглеводів. Не слід змішувати поняття «метаболізм нирок», тобто процес обміну речовин у їх паренхімі, завдяки якому здійснюються всі форми діяльності нирок, та «метаболічна функція нирок». Ця функція обумовлена ​​участю нирок у забезпеченні сталості концентрації у крові низки фізіологічно значимих органічних речовин. У ниркових клубочках фільтруються низькомолекулярні білки, пептиди. Клітини проксимального відділу нефрону розщеплюють до амінокислот або дипептидів і транспортують через базальну плазматичну мембрану в кров. Це сприяє відновленню в організмі фонду амінокислот, що є важливим при дефіциті білків у раціоні. При захворюваннях нирок ця функція може порушуватись. Нирки здатні синтезувати глюкозу (глюконеогенез). При тривалому голодуванні нирки можуть синтезувати до 50% від загальної кількості глюкози, що утворюється в організмі та надходить у кров. Нирки є місцем синтезу фосфатидилінозиту – необхідного компонента плазматичних мембран. Для енерговитрат нирки можуть використовувати глюкозу або вільні жирні кислоти. При низькому рівні глюкози в крові клітини нирки більшою мірою витрачають жирні кислоти, при гіперглікемії переважно розщеплюється глюкоза. Значення нирок у ліпідному обміні полягає в тому, що вільні жирні кислоти можуть у клітинах нирок включатися до складу триацилгліцерину та фосфоліпідів та у вигляді цих сполук надходити в кров.

Принципи регуляції реабсорбції та секреції речовин у клітинах ниркових канальців

Однією з особливостей роботи нирок є їхня здатність до зміни в широкому діапазоні інтенсивності транспорту різних речовин: води, електролітів та неелектролітів. Це є неодмінною умовою виконання ниркою її основного призначення – стабілізації основних фізичних та хімічних показників рідин внутрішнього середовища. Широкий діапазон зміни швидкості реабсорбції кожного з речовин, що профільтрувалися в просвіт канальця, необхідних для організму, вимагає існування відповідних механізмів регуляції функцій клітин. Дія гормонів та медіаторів, що впливають на транспорт іонів та води, визначається зміною функцій іонних або водних каналів, переносників, іонних насосів. Відомо кілька варіантів біохімічних механізмів, за допомогою яких гормони та медіатори регулюють транспорт речовин клітиною нефрону. В одному випадку відбувається активування геному та посилюється синтез специфічних білків, відповідальних за реалізацію гормонального ефекту, в іншому випадку зміна проникності та роботи насосів відбувається без безпосередньої участі геному.

Порівняння особливостей дії альдостерону та вазопресину дозволяє розкрити сутність обох варіантів регуляторних впливів. Альдостерон збільшує реабсорбцію Na+ у клітинах ниркових канальців. З позаклітинної рідини альдостерон проникає через базальну плазматичну мембрану в цитоплазму клітини, що з'єднується з рецептором, і комплекс, що утворився, надходить у ядро ​​(рис. 12.11). У ядрі стимулюється ДНК-залежний синтез тРНК і активується утворення білків, необхідні збільшення транспорту Na+. Альдостерон стимулює синтез компонентів натрієвого насоса (Na+, К+-АТФази), ферментів циклу трикарбонових кислот (Кребса) та натрієвих каналів, якими Na+ входить у клітину через апікальну мембрану з просвіту канальця. У звичайних, фізіологічних умовах одним із факторів, що обмежують реабсорбцію Na+, є проникність для Na+ апікальної плазматичної мембрани. Зростання числа натрієвих каналів або часу їхнього відкритого стану збільшує вхід Na в клітину, підвищує вміст Na+ у її цитоплазмі та стимулює активне перенесення Na+ та клітинне дихання.

Збільшення секреції К+ під впливом альдостерону обумовлено зростанням калієвої проникності апікальної мембрани та надходження К із клітини у просвіт канальця. Посилення синтезу Na+, К+-АТФази при дії альдостерону забезпечує посилене надходження К+ у клітину із позаклітинної рідини та сприяє секреції К+.

Інший варіант механізму клітинної дії гормонів розглянемо з прикладу АДГ (вазопресин). Він взаємодіє з боку позаклітинної рідини з V2-рецептором, локалізованим у базальній плазматичній мембрані клітин кінцевих частин дистального сегмента та збиральних трубок. За участю G-білків відбувається активація ферменту аденілатциклази та з АТФ утворюється 3",5"-АМФ (цАМФ), який стимулює протеїнкіназу А та вбудовування водних каналів (аквапоринів) в апікальну мембрану. Це призводить до збільшення проникності води. Надалі цАМФ руйнується фосфодіестеразою і перетворюється на 3"5"-АМФ.