Введение. 3. Механизмы клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции, причины и механизмы их нарушений
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Предисловие
2. Введение
3. Механизмы клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции, причины и механизмы их нарушений.
4. Общая этиология патологии почек.
5. Основные синдромы патологии почек и их патогенез.
6. Принципы патогенетической терапии почечной недостаточности.
Предисловие
Нефрология - наука, изучающая физиологию и патологию почек, достигла в настоящее время значительных успехов. Данные, полученные при изучении почечных процессов на субклеточном и молекулярном уровнях, позволили уточнить механизмы гомеостатических функций почек и их нарушения.
Своего рода революцию в нефрологии произвело внедрение метода пункционной биопсии, роль которого трудно переоценить. Клинико-морфологический подход к изучению заболеваний почек позволил пересмотреть существующие представления в нефрологии. Роль структурного полома почечной ткани стала основополагающей в установлении нефрологического диагноза, при решении вопросов прогноза, методов лечения и контроля за терапией.
Довольно широко применяется в нефрологии также термография, ультразвуковые методы исследования, радионуклидная ренография, сканирование и сцинтиграфия.
Для лечения почечной недостаточности используется аппарат «искусственная почка». Трансплантация почки занимает одно из ведущих мест как в изучении проблемы тканевой совместимости, так и в практике заместительной терапии.
Введение
Как известно, структурно-функциональной единицей почки является нефрон, обладающий высоким уровнем специализации. В составе нефрона выделяют почечный клубочек с капсулой Шумлянского-Боумена и систему почечных канальцев.
В почке имеется 1,2-1,3 млн. клубочков, каждый из которых содержит около 50 капиллярных петель с анастамозами. Таким образом, почечный клубочек рассматривается как конгломерат петель капилляров. В его составе выделяют юкстамезангиальную и периферическую (мочевую) зоны. Периферическая часть капилляра покрыта гломерулярной базальной мембраной (ГБМ), слоем подоцитов и выпячивается внутрь мочевого пространства.
Самой сложной и важной в функциональном отношении структурой почечного капилляра является мезангий. Мезангиальный матрикс заполняет пространство между мезангиальной клеткой и перимезангиальной ГБМ. Небольшое количество мезангия располагается под эндотелием. При электронной микроскопии мезангиальный матрикс напоминает материал базальной мембраны и обличается от нее рисунком ткани и наличием пучков тонких волокон, заключенных в фиброзную сетку. Мезангиальный матрикс состоит, в основном, из микрофибрилл, которые образуют сильно переплетенную трехмерную сетку, и является важным компонентом сократительной системы мезангия. Помимо скелетной функции (роль ствола) мезангий является также и сложной функциональной частью клубочка. Здесь находятся рецепторы, которые тесно связаны с юкстагломерулярным аппаратом (ЮГА).
Итак, структура нефрона очень сложна и в высокой степени подчинена дифференцированной его функции.
Особенности кровеносной системы почек.
В почке выделяют два функционально различных круга кровообращения: большой
(кортикальный) и малый (юкстамедуллярный). Кортикальный круг представлен сосудами коркового вещества - это междольковые артерии, приносящие артериолы и «чудесная сеть» основной массы гломерул, выносящие сосуды и постгломерулярная капиллярная и венозная сети коры. Юкстамедуллярный -укороченный круг кровообращения, связан с особым строением и своеобразием функции ЮГА. Обычно, до 90% крови протекает по кортикальному и около 10% по юкстамедуллярному пути.
Почечный кровоток мало чувствителен к колебаниям системного артериального давления - в пределах систолического АД от 80 до 180мм рт.ст. он остается постоянным.
По современным представлениям стабильный почечный кровоток является основой их гомеостатических функций. Падение АД ниже 60мм рт.ст. ведет к прекращению процессов клубочковой фильтрации.
Лимфатическая система почек функционально подчинена реабсорб-ционной работе канальцев и является вторым звеном почечной реабсорбции. Эта система проводит транспорт реабсорбированных компонентов и, прежде всего, белков и воды. В одну минуту в почках образуется 1 мл лимфы, т.е. столько же, сколько и вторичной мочи. Достаточный лимфатический дренаж обеспечивает как нормальную экскреторную (диуретическую) функцию почек, так и метаболизм почечной ткани.
По своим функциональным характеристикам почки являются важнейшим органом гомеостаза. Они, в частности, участвуют в регуляции следующих процессов:
1. Поддержание постоянства объема жидкости, ее осмотической концентрации и ионного состава (основные параметры водно-солевого обмена).
2. Поддержание постоянства кислотно-основного состояния (КОС).
3. Экскреция продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ (собственно выделительная функция).
4. Экономия или экскреция в зависимости от состава внутренней среды организма различных органических и неорганических соединений - глюкозы, аминокислот, ионов.
5. Метаболизм белков, липидов и углеводов.
6. Расщепление и выведение биологически активных веществ (включая и гормоны).
7. Инкреторная функция почек (неэкскреторная) выражается наличием ренин-ангиотензиновой системы, калликреин-кининовой и системы почечных простагландинов (А-1 и Е-2), системы витамина Д,эри-тропоэтинов и ингибиторов эритропоэза, а также, в связи с продукцией урокиназ - активация фибринолиза. В почках также выявлена продукция антипрессорного фактора - Грольмана.
Как же почки способны обеспечивать все эти сложные гомеостатиче-ские функции?
Это обеспечивается активными почечными процессами - клубочковая фильтрация, реабсорбция и секреция в почечных канальцах и, синтез новых соединений.
Клубочковая фильтрация - в 1 мин. через почки проходит около 1200 мл крови и образуется 120 мл фильтрата. У новорожденных это количество в 4 раза меньше и только после 2-х лет достигает уровня взрослых.
В принципе, процесс фильтрации обусловлен физическими факторами:
гидростатическим капиллярным давлением равным около 106 мм рт. ст., внутрипочечным давлением - 15 мм рт. ст. и коллоидноосмотическим давлением крови - 26 мм рт. ст. Градиент давления - эффективное фильтрационное давление - составляет около 65мм рт. ст. Существенно, что его постоянство поддерживается за счет миогенной регуляции кровотока в приносящей артериоле клубочка.
Вещества с молекулярной массой до 5000 фильтруются беспрепятственно, при относительной молекулярной массе более 70000 фильтрация через неповрежденный клубочек не происходит.
Повышение симпатической активности при испуге, боли, физических нагрузках, прогрессирующей сердечной недостаточности повышает сопротивление в почечных сосудах и снижает почечный кровоток, клубочковая фильтрация снижается вследствие влияния катехоламинов на эфферентные артериолы.
Каковы же нарушения процессов клубочковой фильтрации? Возможны как уменьшение, так и увеличение объема клубочковой фильтрации. Наиболее клинически значимо уменьшение такой фильтрации, что может быть связано с падением системного артериального давления - коллапс, шоковые состояния, сердечная недостаточность. В этих условиях снижается гидростатическое давление в приносящей артериоле клубочков, что ведет к уменьшению эффективного фильтрационного давления и к ограничению площади фильтрации. При шоковых состояниях дополнительное значение имеет и болевой компонент в снижении фильтрации. При нарушении сердечной деятельности наряду с падением гидростатического давления развиваются и застойные явления, что приводит к повышению внутрипочечного давления.
В патогенезе снижения клубочковой фильтрации имеет значение и сужение почечной артерии в связи, например, со склеротическими нарушениями, поскольку при этом уменьшается объем почечного кровотока. Фильтрация снижается также при повышении онкотического давления плазмы крови,
например, при обезвоживании или парентеральном введении белковых препаратов. Нарушения оттока мочи - стриктуры мочеточников или уретры, гипертрофия простаты, почечнокаменная болезнь, приводя к возрастанию внутрипочечного давления, также уменьшают фильтрацию. Имеет значение и повреждение фильтрующей мембраны при воспалительных и иммунных заболеваниях. При этом, в связи с деполимеризацией основного вещества проницаемость возрастает с развитием гематурии и протеинурии, но последующее склерозирование выраженно снижает число активно функционирующих клубочков (уменьшение «рабочей поверхности» фильтрации).
Во всех случаях, когда уменьшается клубочковая фильтрация, снижается активность экскреторной функции почек и развивается ретенционная азотемия.
Возможно также и увеличение объема клубочковой фильтрации. При лихорадке, в связи с рефлекторным ограничением циркуляции крови на периферии тела возрастает почечный кровоток и, соответственно, фильтрация. Увеличение фильтрации, обусловленное падением онкотического давления, отмечается при введении большого количества жидкости в организм или при разжижении крови во время спадения отеков.