О б р а з о в а н и е м о ч и

Сочетание трех процессов: фильтрации, реабсорбции (обратного всасывания) и канальцевой секреции - позволяет почке удалять отходы, но сохранять полезные компоненты крови.

Фильтрация происходит в месте соприкосновения капилляров клубочка со стенкой боуменовой капсулы. Проходя через эти капилляры, кровь «фильтруется», так как вода, соли, сахар, мочевина и другие составные части крови, за исключением кровяных клеток и таких крупных молекул, как молекулы белков плазмы, переходят в этом месте в полость боуменовой капсулы, образуя клубочковый фильтрат. В основе процесса лежит чисто физический механизм фильтрации, связанный с тем, что небольшая приносящая артерия шире, чем выносящая артерия. Поэтому кровяное давление в капиллярах клубочка относительно высокое и часть плазмы отфильтровывается в капсулу. Вводя тонкий стеклянный шприц в боуменову капсулу почки лягушки (чей мозг наиболее соответствует мозгу человека), А. Ричардс собрал и проанализировал некоторое количество клубочкового фильтрата и показал, что он содержит мочевину, соли, глюкозу и т.п. в той же концентрации, что и плазма, но лишен соответствующих белков. Клетки боуменовой капсулы не способны активно осуществить активный перенос веществ из капилляров: работу по «выдавливанию» фильтрата из плазмы в капсулу производит сердце (в свободное от основной работы время). Можно экспериментально показать, что при возрастании и падении кровяного, а, следовательно, и фильтрационного давления соответственно изменяется и количество клубочкового фильтрата (то есть, если в Москве идет дождь, то в пустыне Сахара пыльная буря). Количество фильтрата регулируется также сужением или расширением артериол, идущих к клубочкам и от клубочков. Оно увеличивается при сужении выносящих артериол и расширении приносящих артериол. Если бы состав выделяемой мочи был похож на состав клубочкового фильтрата, то экскреция представляла бы собой весьма расточительный процесс и организм терял бы много воды, глюкозы, аминокислот и других полезных веществ. Однако по характеру и количеству веществ, содержащихся в моче, она резко отличается от плазмы и клубочкового фильтрата. На своем дальнейшем пути из почечной лоханки через мочеточник, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал моча не претерпевает никаких изменений; изменения и концентрация веществ происходит тогда, когда фильтрат переходит из боуменовых капсул через длинные извилистые канальцы в собирательную трубку. Стенки почечных канальцев состоят из одного слоя плоских или кубических ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ клеток. Во время прохождения фильтрата эти клетки всасывают (реабсорбируют) значительную часть воды и фактически всю глюкозу, все аминокислоты и другие вещества, нужные организму, и секретируют их обратно в кровяное русло. Это возможно благодаря тому, что артериола, выйдя из клубочка, не направляется прямо к вене, а соединяется со второй сетью капилляров, окружающих проксимальные и дистальные извитые канальцы. Таким образом, путь крови в почке отличается от ее пути во всех других органах: для того, чтобы попасть из почечной артерии в почечную вену, она должна пройти через две системы капилляров. Только благодаря этому почка способна выделять мочу и регулировать состав крови. Вещества всасываются обратно в кровь избирательно, в соответствии с потребностями организма в данный момент; если, как это бывает у больного диабетом, в крови уже слишком много глюкозы, этот сахар не всасывается, а выделяется вместе с мочой. Клетки, выстилающие канальцы, должны затрачивать энергию и производить работу, чтобы выделять вещества обратно в кровь. И в самом деле, определенное количество почечной ткани потребляет в час больше кислорода, чем равное по весу количество ткани сердечной мышцы; это указывает на то, что почки производят большую работу (на единицу веса), чем сердце. Энергию для этой работы доставляет им окисление углеводов; если почку лишить кислорода, реабсорбция прекратится (хотя фильтрация будет продолжаться). Количество реабсорбируемой воды также зависит от потребности в ней организма в тот или иной момент и регулируется антидиуретическим гормоном, выделяемым задней долей гипофиза. Если было выпито много воды или пива, то обратно всасывается меньше воды и выделяется обильная, малоконцентрированная моча. Если потребление воды ограничено, то клетки канальцев всасывают максимальное количество воды, сохраняя ее для организма, и выделяется немного концентрированной мочи. Клетки почечных канальцев не только удаляют вещества из фильтрата и возвращают их в кровь, но и экскретируют добавочные количества ненужных материалов из крови в фильтрат. У человека при падении кровяного, а следовательно, и фильтрационного давления ниже известного уровня фильтрация прекращается, но моча все еще образуется путем капельной секреции. Когда жидкость доходит до конца дистального извитого канальца и одни вещества из нее реабсорбировались, а другие добавились к ней, превращение клубочкового фильтрата в мочу закончено.