Роль почек в поддержании показателей организма

Почки играют важную роль в регуляции многих показателей организма: осмотического давления, объема жидкости в организ­ме, стабилизации АД, ионного состава и кислотно-основного состо­яния внутренней среды организма.

А. Регуляция осмолярности и объема воды посредством изменения интенсивности выведения.

Во-первых, это может осуществляться с помощью изменения скорости клубочковой фильтрации, что наблюдается при изме­нении фильтрационного давления, которое определяется в основ­ном артериальным давлением.

Во-вторых, и это главное, интенсивность выведения регули­руется посредством изменения объема реабсорбции(рис. 11.4). Регуляция осмолярности и объема жидкости при этом осуществля­ется с помощью антидиуретического гормона (АДГ, вазопрессина), альдостерона, атриопептида и запускается в основном с помощью * осмо- и волюморецепторов. Афферентные сигналы, вызывающие изменение секреции АДГ, поступают также в гипоталамус от баро-рецепторов аортальной и синокаротидной рефлексогенных зон. Осморецепторы расположены в гипоталамусе, в интерстиции тканей и кровеносных сосудов печени, почек, селезенки, сердца, в костном мозге, пищеварительном тракте, в синокаротидной рефлексогенной зоне. По-видимому, наиболее важными пери­ферическими рефлексогенными зонами являются предсердия и печень. Имеются также специфические рецепторы для Са²⁺, К⁺, М^²⁺. В случае увеличения концентрации любого из названных ионов увеличивается выведение именно этого иона из организма. Эти механизмы изучены недостаточно. Волюморецепторы (баро-рецепторы низкого давления) расположены в предсердиях, в пра­вом желудочке, в полых и других крупных венах вблизи сердца. Ве­дущую роль, по-видимому, играют рецепторы левого предсердия (рефлекс Гауера - Генри - увеличение диуреза при растяжении стенки левого предсердия). Импульсы от волюморецепторов посту­пают в ЦНС по афферентным волокнам блуждающего нерва. Объем­ные рецепторы являются механорецепторами, они возбуждаются при растяжении предсердий, кровеносных сосудов в результате уве­личения объема крови.

В-третьих, регуляция объема воды и концентрации солей с помощью изменения количества их поступления в организм (по­веденческая регуляция). В ходе нормальной жизнедеятельности организма осмотическое давление среды может отклоняться в обе стороны: оно повышается при недостаточном и понижается при избыточном потреблении воды, что человек учитывает с помощью возникающих при этом ощущений. Регуляция объема жидкости в организме неизбежно сопровождается изменением артериального давления.

Б. Роль почек в регуляции артериального давления (АД) достаточно разнообразна.

1. В почках вырабатываются биологически активные веще­ства, суживающие или расширяющие сосуды. Тонус сосудов сни­жают: простагландины, кинины, нейтральный депрессорный ли-пид мозгового вещества почки. Участвует в сужении сосудов ренин,

вырабатываемый эпителиоидными клетками юкстагломерулярных аппаратов почек, или так называемыми юкстагломерулярными клет­ками (рис. 11.4). Ренин представляет собой протеазу, под действи­ем которой от а₂-глобулина крови (ангиотензиногена) отщепляется малоактивный декапептид ангиотензин I, последний под действи­ем фермента крови (ангиотензиназы) превращается в активную форму - ангиотензин П. Это самый мощный из всех известных со­судосуживающих веществ. Он вызывает длительное и значитель­ное сужение сосудов, вследствие чего существенно повышается АД (см. рис. 11.4). Кроме того, ангиотензин II вызывает выброс альдо-стерона из коры надпочечников - это главный стимулятор выра­ботки альдостерона; существует ренин-ангиотензин-альдостеро-новая система — РААС. Альдостерон увеличивает реабсорбцию Ыа⁺ в почечных канальцах, что ведет к задержке воды и повыше­нию АД.

2. Роль почки в регуляции АД за счет изменения количества выводимой из организма воды, что осуществляется различными путями.

3. Почка участвует в стабилизации АД посредством регу­ляции ионного состава плазмы крови - №⁺, К⁺, Са²⁺, которые оказывают сильное влияние на возбудимость и сократимость серд­ца и сосудов, а значит - и на величину АД.

В. Роль почек в регуляции ионного состава плазмы кро­ви. Участие почки в регуляции ионного состава плазмы крови рассмотрено в главе 4. Здесь же отметим, что в процессе регуляции осмотического давления, объема жидкости и АД регулируется, ес­тественно, и ионный состав плазмы крови. В частности, был рас­смотрен механизм регуляции содержания 1Ча⁺ и К⁺ в организме (см. разделы 4.4; 4.5).

Г. Роль почек в регуляции кислотно-основного состояния.

Почечные процессы регуляции рП весьма экономичны: анио­ны сильных кислот (фосфорной, серной и соляной) выводятся, ани­оны угольной кислоты /НС0₃"/ реабсорбируются, что способству­ет восстановлению буферных систем крови. Сульфаты и фосфаты образуются в результате расщепления белков и нуклеиновых кислот. К нелетучим основаниям относятся главным образом щелочные ионы пищи - их больше содержится в растительных про­дуктах питания. Что касается угольной кислоты, образуемой в поч­ках, то часть ее в виде С0₂ поступает в кровь (как во всех тканях), часть - в виде ионов Н⁺ секретируется в просвет канальцев всеми отделами нефрона. Источником ионов Н⁺ является угольная кис­лота, образуемая в клетках стенок канальцев в процессе метабо­лизма, при этом углекислый газ (один из конечных продуктов

метаболизма) в клетках канальцев в присутствии карбоангидразы подвергается гидратации с образованием угольной кислоты:

Кроме того, дополнительно С0₂, физически растворенный в плазме крови, в первичной и вторичной моче диффундирует в клет­ки канальцев и также используется для образования Н₂С0₃, кото­рая диссоциирует на ионы Н⁺ и НС0₃~. Ион НС0₃~ остается в клет­ке, а ион Н⁺ секретируется в просвет канальца в обмен на ион №⁺ (рис. 11.5).

1. Поступающий в каналец ион Н⁺ реагирует там с анио­ном НС0₃~. Образовавшаяся угольная кислота распадается на уг­лекислый газ и воду (см. рис. 11.5).

2. Часть ионов Н⁺, секретируемых в просвет канальцев, вы­водится с мочой в виде иона Н₂Р0₄~. Этот ион не может прохо­дить из канальца через клеточную мембрану, попадает он в каналь-цевую жидкость в составе первичной мочи, т. е. в процессе клубочковой фильтрации.

3. Ионы Н⁺ диссоциирующей Н₂С0₃ выводятся из организма также в виде иона ЫН₄⁺, который образуется в просвете каналь­ца, куда поступают ЫН₃ и Н⁺-ион. Аммиак (1ЧН₃) образуется в эпи­телиальных клетках стенки канальцев из глютамина и аминокис­лот (аланина, глицина) во всех отделах нефрона.

4. Еще некоторая часть ионов Н⁺ выводится с мочой в сво­бодном виде, в качестве противоиона выступает СГ (Н⁺ + СГ), что и определяет кислую реакцию мочи.

5. В условиях вегетарианской диеты в крови накапливает­ся избыток нелетучих оснований, содержание щелочных ионов НС0₃~ при этом увеличивается. Почки в этих условиях также иг­рают важную роль в поддержании рН крови - они выводят избы­ток бикарбонатов, моча имеет не кислую, как обычно (рН около 6), а щелочную реакцию. Диапазон колебаний рН мочи весьма зна­чителен - от 4,5 до 8,5. При этом концентрация Н⁺ ионов может изменяться в 1000 раз, что является внешним показателем важной, роли почек в регуляции рН крови.

В процессе регуляции различных констант организма почкой и в результате выполнения главной - экскреторной ее функции фор­мируется состав конечной мочи.