Строение почечного фильтра

Фильтрация осуществляется через клубочковый фильтр.

Фильтрационный барьер состоит из трех слоев: эндотелия гломерулярных капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток внутреннего листка капсулы (подоцитов).

Эндотелий капилляров имеет поры диаметром 50-100 нм и не пропускает только форменные элементы крови. Второй слой образован сплошной базальной мембраной, которая состоит из трехмерной сети гликопротеинов, несущих полианионный заряд и погруженных в матрикс. Базальная мембрана задерживает особо крупные плазматические белки. Третий слой – эпителий Боуменовой капсулы в местах соприкосновения с клубочковыми капиллярами видоизменяется в подоциты с отростками, которые взаимопереплетены и оставляют щели шириной 20-50 нм. Щели заполнены сиалопротеином и отделены от базальной мембраны диафрагмой. Является самым мелкопористым фильтром. Свободно фильтруются растворенные в плазме вещества с молекулярной массой до 5,5 Д: инулин, мочевина, глюкоза, сахароза, ионы; гемоглобин на 3%, альбумин на 1%. Глобулины не фильтруются. Прохождению белков через почечный фильтр препятствуют отрицательно заряженные молекулы – полианионы и сиалогликопротеиды.

Скорость фильтрации зависит от эффективного фильтрационного давления и коэффициента фильтрации. Эффективное фильтрационное давление (ЭФД) равняется разности между гидростатическим давлением в капилляре (Рк), гидростатическим давлением в капсуле Боумена (Рбк) и онкотическим давлением белков плазмы капиллярной крови (Ро). Прямые измерения давлений методом микропункции нефрона у крысы показали, что гидростатическое давление в клубочках составляет 50 мм рт. ст., давление в капсуле Боумена – 12 мм рт. ст., в начальных отрезках капилляров онкотическое давление равно 20 мм рт. ст. Таким образом, эффективное фильтрационное давление равняется ЭФД = 50-12-20=18 мм рт. ст. На протяжении клубочковых капилляров гидростатическое давление падает лишь незначительно (до 40 мм рт. ст.), но в результате выхода безбелкового фильтрата концентрация белка и онкотическое давление возрастают. Когда онкотическое давление становится равным разности между давлением в клубочке и давлением в капсуле, устанавливается фильтрационное равновесие, и фильтрация прекращается.

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) равна СКФ = ЭФД х Кф (коэффициент фильтрации). Кф соответствует проводимости мембраны для тока жидкости. Почечный кровоток у человека составляет 1300 мл/мин, или около 25% минутного объема крови, отличается высокой стабильностью и не меняется при колебаниях артериального давления в диапазоне 80-180 мм рт. ст. благодаря механизмам миогенной ауторегуляции почечного кровотока.

Скорость клубочковой фильтрации составляет около 125 мл/мин у мужчин, таким образом, в сутки образуется около 180 л фильтрата; вся плазма (она составляет примерно 3л) фильтруется за 25 мин. Скорость клубочковой фильтрации поддерживается на постоянном уровне теми же миогенными реакциями гладких мышц приносящих сосудов, которые регулируют постоянство почечного кровотока.

Часть почечного плазмотока (ПП), переходящая в фильтрат, называется фильтрационной фракцией (ФФ = СКФ/ПП) и составляет 0,2, т.е. 1/5 часть почечного плазмотока проходит через почечный фильтр.

Исследование функции почек у человека и животных.

Количество выводимых почкой веществ оценивается клиренсом этого вещества. Клиренс отражает скорость очищения плазмы от данного вещества и выражается в мл/мин. Клиренс равен объему плазмы, полностью очищающемуся от этого вещества за 1 мин. Для измерения клиренса в течение определенного времени, например 10 мин, идет сбор мочи. В середине этого промежутка времени забирают кровь из вены. В пробах крови и мочи определяют концентрацию вещества, клиренс которого измеряют. Расчет производится по формуле:

Мв х V

Св = ¾¾¾¾¾ = мл / мин, где

Пв

Св – клиренс

Мв – концентрация в моче

Пв – концентрация в плазме.

V – объем мочи, мл/мин

Для оценки функции почек наиболее часто определяют клиренс экзогенных веществ – инулина и парааминогиппуровой кислоты (ПАГ). Инулин почкой выделяется исключительно за счет фильтрации, поэтому его клиренс равен объему фильтрации. Сравнение с клиренсом инулина позволяет определить механизмы выделения нефроном других веществ. Если клиренс иного вещества равен клиренсу инулина, это означает, что данное вещество так же выделяется за счет фильтрации. Если он меньше, это значит, что после фильтрации данное вещество реабсорбируется. Если клиренс больше клиренса инулина, вещество фильтруется и секретируется.

Парааминогиппуровая кислота (ПАГ) фильтруется и секретируется, при прохождении через почку выделяется примерно на 92%. Поэтому по клиренсу ПАГ можно с высокой точностью определить почечный плазмоток. Он равен около 650 мл/мин. С учетом гематокрита можно определить почечный кровоток:

ППТ

ПКТ = ¾¾¾¾ = мл/мин, где

1 – ГК

ПКТ – почечный кровоток,

ППТ – почечный плазмоток,

ГК – гематокрит.

У животных для сбора мочи используют катетеризацию мочевого пузыря, наложение фистулы мочевого пузыря. Для раздельного исследования функции каждой почки выводят на поверхность кожи устья мочеточников. У человека мочу получают при произвольном мочеиспускании, катетеризацией мочевого пузыря или раздельно мочеточников.

Реабсорбция в канальцах.

Из 170 – 180 л ультрафильтрата, образуемого за сутки клубочками, в канальцах реабсорбируется 99%. Основную роль в реабсорбции играет начальный участок. В проксимальном извитом канальце всасывается обратно в кровь 65% фильтрата, реабсорбция жидкости продолжается в нисходящем колене петли Генле и прекращается в ее восходящем колене, практически непроницаемом для воды. В начальный отдел дистального извитого канальца поступает около 20% исходного объема фильтрата. Половина этого количества всасывается в самом канальце и столько же – в собирательных трубочках.

Проксимальный извитой каналец играет решающую роль в реабсорбции растворенных веществ – питательных веществ и электролитов. Здесь же секретируются ионы водорода и аммония, слабые органические кислоты и основания. В дистальных отделах нефрона всасывается значительно меньшее количество компонентов первичной мочи, но здесь осуществляется тонкая регуляция процессов реабсорбции и секреции. В проксимальном сегменте нефрона полностью реабсорбируется глюкоза, аминокислоты, витамины, значительные количества ионов, мочевина, белки, пептиды и вода. По механизмам транспорта нисходящий участок петли Генле сходен с проксимальным извитым канальцем, однако мощность всасывания ниже, секреция слабых органических кислот и оснований усиливается и в этом отделе достигает максимума. В толстом восходящем колене петли Генле идет эффективный перенос ионов натрия при почти полной водонепроницаемости. Таким образом, процессы обработки фильтрата в канальцах обеспечивают сохранение в организме питательных веществ и экскрецию конечных метаболитов.

Эпителиальные клетки почечных канальцев асимметричны, строение люминальной (апикальной) мембраны отличается от строения мембран базолатеральных поверхностей. В люминальной мембране локализованы ионные каналы и переносчики для органических молекул. Базолатеральные мембраны содержат Na/К-насосы, которые функционируют за счет энергии АТФ.

Поиск по сайту: