Бүйрек және зәр биохимиясы.
Бүйрек — жұп мүше, оның қүрылымдық бірлігі — нефрон. Бүйректе І минутта 1000 – І300 л қан сүзіледі. Бүйрек қанмен жақсы қамтамасыз етілетіндіктен басқа мүшелермен, ұлпалармен тығыз байланыста болады және ағзаның жалпы ішкі ортасына ықпал етеді.
Бүйректің қызметі:
1. Экскреторлық: а) катаболизмнің соңғы өнімдерін шығаруы - бүйрек ағзадан керексіз затгарды сыртқа шығарады, мысалы, мочевина, креатинин және басқа да токсикалық өнімдер; б) ішектен сіңірілген және метаболизм процесінде пайда болған қажетсіз заттарды шығарады: судың артық мөлшерін, органикалық қышқылдарды, витаминдерді (дәрілік препараттарды), гормон және т.б. в ) ксенобиотиктерді шығарады — бөтен заттар (дәрі-дәрмек, никотин).
2. Гомеостазды тұрақтандыру. Бүйрек гомеостаз реттелуіне қатысады: а) су гомеостазының; б) тұз гомеостазының; в) қышқылдық-негіздік қалыптың.
3. Метаболиттік қызмет: а) белок, май, көмірсу алмасуына қатысуы; б) бүйректе кейбір биологиялық активті заттар синтезделеді: ренин, Дз витаминнің активті түрі, эритропоэтин, простагландин, кинин. Бұл заттар артериялық қысымға, қан ұюына, фосфор-кальций алмасуына, эритроциттердің дамуына ықпал етеді.
Зәр түзілуінің мезанизмдері.
Бүйрек зәрді плазма компоненттерінен түзеді және оның құрамының қалыптасуына қатысады.
Ультрасүзілу.
Ультрасүзілу процестерінде бірінші ретті зәр түзіледі. Қан бүйрек каналшарынан шайылып арнайы сүзгіш 3 қабатты дәнекер ұлпалы капсуладан өтеді де Мальпиги шумағында сүзіле бастайды. Бірінші қабат қан капилярларының эндотелиі. Ол үлкен өлшемді саңылаулардан тұрады. Екінші қабат коллаген талшықтарынан тұратын базальдық мембрана. Оның саңылауларының диаметрі 4нм. Базальдық мембрана молекулалық массасы 30 кДа артық белоктарды өткізбейді. Үшінші қабат капсуланың эпителиалды жасушалары. Мембрана беткейі теріс зарядталған, сондықтан қан плазмасының теріс зарядталған альбуминдері, макромолекулалық белоктар, пішінді элементтерді бірінші реттік зәрге өткізбейді. Үшінші қабаттағы саңылаулар қүрылысы жағынан қүрделі және өте кіші болады, сондықтан үлкен белоктар олардан өте алмайды. Егер белоктың құрылысы, заряды өзгеретін болса, немесе аномальды белок болса, ол сүзгіш арқылы өтіп бірінші ретті зәрдің құрамына өтеді. Бұл қан плазмасын ақаулы белоктардан тазарту механизмдерінің бірі болып табылады.
Қалыпты жағдайда, ультрасүзіндіде немесе бірінші ретті зәр құрамында белоктар және пептидтер болмайды. Бірақ, құрамында әртүрлі ионы бар кіші молекулалық белок емес компоненттер кездеседі. Сондықтан, бірінші ретті зәрді кейде «қан плазмасының белок емес сүзіндісі» деп те атайды.
Түзілген ультрасүзінді мөлшері шумақтық каналшалардағы қанның гидростатикалық қысымына тәуелді. Капсула (70 мм.сн.бғ.) кеңістігіндегі ультрасүзіндінің гидростатикалық қысымы (15 мм.сн.бғ.) және қан плазмасы белоктарының онкотикалық қысымы (25 мм.сн.бғ.) ультрасүзгіштік күшке қарсылық көрсетеді.
Ультрасүзілу күші: 70 - (25 + 15) = 30 мм.сн.бғ. бұл сүзгіштің тиімді жұмысының қысымы болып табылады.
Ультрасүзілу АТФ энергиясын қажет етпейді.
Капсула кеңістігінде гидростатикалық қысым немесе артериялық қысымның төмендеуі бірінші ретті зәрдің түзілуін төмендетеді немесе ол түзілмейді, нәтижесінде анурия дамиды.
Тәулігіне бүйрек арқылы өткен 1500 л қаннан 180 л бірінші ретті зәр түзіледі, немесе 1 минутта 125 мл.
Құрамындағы кіші молекулалы компоненттері болатын бірінші ретті зәр ары қарай проксимальдық түтікшеде реабсорбцияға түседі.
Реабсорбция.
Реабсорбция — бұл заттың бүйрек түтікшесінен қанға қайта өтуі. Ультрасүзінді құрамындағы барлық белоктар реабсорбцияға түседі. Оның 85% -ы түтікшенің проксимальдық бөлігінде реабсорбцияланады. Мұнда судың 99%, ағзаға қажетті қоректік заттар (глюкоза, аминоқышқылдар), минералдық заттар және кейбір азоттық алмасудың өнімдері (мочевина) реабсорбцияланады.
Реабсорбцияның келесі екі механизмі белгілі: 1. қарапайым диффузия жолы арқылы (концентрация градиенті бойынша); 2. активті тасымалдану жолы арқылы — (концентрация градиентіне қарсы және АТФ энергия
сын пайдалану арқылы жүретін процесс).
Натрий насосы болатын мембраналық фермент АТФ-азаның қатысуымен Na+ ионы реабсорбцияланады. Бұл АТФ-азаның екі байланыстырушы орталығы болады: Na+ және К+ иондарына арналған. Na+, К+ иондарымен байланысқаннан кейін АТФ-аза өзінің конформациясын өзгертеді де бүйрек түтікшелерінің жасушаларының мембранасы арқылы иондардың тасымалдануын жүргізеді. Ол үшін АТФ энергиясын пайдаланады. Көптеген заттар, мысалы, глюкоза, аминоқышқылдар комплекстегі Na+ иондарымен бірге реабсорбцияланады және бұл комплекстердің тасымалдануы да АТФ-аза қатысуымен өтеді. АТФ-аза қатысуымен Са2+ және Мg2+ иондары да реабсорбцияланады. Активті тасымалдану процессіне АТФ-азадан басқа арнайы тасымалдаушы белоктар -транслоказалар да қатысады. Тәулігіне: 179 л су,1 кг NаСІ, 340 г NaНСО3, 170 г глюкоза және т.б. заттар реабсорбцияланады.
Секреция.
Жинақтаушы түтікшелердің секрециясы реабсорбцияға ұқсас, бірақ бұл процесс қарама-қарсы жүреді, немесе заттардың өту бағыты қаннан түтікшелерге қарай бағытгалады. Негізгінен, секреция түтікшелердің дистальдық бөлігінде өтеді.
Секреция процессінде реабсорбция тәріздес көп мөлшерде АТФ энергиясы жұмсалады (активті тасымалдану) және бұл процесте тасымалдаушы белоктар маңызды қызмет атқарады.
Реабсорбция және секреция процестері жиі жағдайда бірдей өтеді, мысалы: К+ ионының секрециясы Nа+/К+ тәуелді АТФ-азаның қатысуымен жүреді. Сондықтан, К+ бөлінген кезде Na+ реабсорбцияланады. Сонымен қатар, Н+, NН4+ -тер де бөлінеді.
Секреция нәтижесінде зәр мөлшері тәулігіне 1000-2000 мл-дей болады. Оның қүрамында:12-36 г дейін мочевина,1 г креатинин,1г аммоний тұзы, 0,5-1 г азоттық өнімдер (креатин, гиппур қышқылы, индикан), 5-7 г минералдық тұздар, токсикалық қосылыстардың залалсызданаған өнімдері.
Бүйрек осындай экскреторлық қызметі арқылы ағзадағы су-тұз алмасуын және қышқылдық-сілтілік тепе-тендікті реттеуге қатысады.