Канальцевая реабсорбция физиология кратко

Обновлено: 02.07.2024

В почках человека за одни сутки образуется до 170 л фильтрата, а выделяется 1-1,5 л конечной мочи, остальная жидкость всасывается в канальцах. Первичная моча изотонична плазме крови. Обратное всасывание веществ в канальцах состоит в том, чтобы вернуть все жизненно-важные вещества и в необходимых количествах из первичной мочи.

Если вещество реабсорбируется против электрохимического и концентрационного градиентов, процесс называется активным транспортом. Различают два вида транспорта - первично-активный и вторично-активный. Первично-активным транспорт называется в том случае, когда происходит перенос вещества против электрохимического градиента за счет энергии клеточного метаболизма. Этот транспорт обеспечивается энергией получаемой непосредственно при расщеплении молекул АТФ. Примером служит транспорт ионов Na, который происходит при участии Na + , К + -АТФазы, использующей энергию АТФ.

Вторично-активным называется перенос вещества против концентрационного градиента, но без затраты энергии клетки непосредственно на этот процесс, так реабсорбируются глюкоза, аминокислоты. Из просвета канальца эти органические вещества поступают в клетки проксимального канальца с помощью специального переносчика, который обязательно должен присоединить ион Na + . Этот комплекс (переносчик + органическое вещество + Na + ) способствует перемещению вещества через мембрану щеточной каемки и его поступление внутрь клетки.

Различные отделы почечных канальцев отличаются по способности всасывать вещества. С помощью анализа жидкостей из различных частей нефрона были установлены состав жидкости и особенности работы всех отделов нефрона.


Проксимальный каналец. В проксимальных извитых канальцах - реабсорбируется большая часть компонентов первичной мочи (объем первичной мочи уменьшается примерно на 2/3). В проксимальном отделе нефрона полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, необходимое количество белка, микроэлементы, значительное количество Na + , K + , Ca + , Mg + , Cl _ , HCO2. Проксимальный каналец играет главную роль в возвращении всех этих профильтровавшихся веществ в кровь с помощью эффективной реабсорбции. Фильтруемая глюкоза практически полностью реабсорбируется клетками проксимального канальца, и в норме за сутки с мочой может выделяться незначительное ее количество. Глюкоза движется против градиента из просвета канальца через апекальную мембрану в цитоплазму с натрием. Это движение глюкозы опосредовано участием переносчика и является вторично активным транспортом, поскольку энергия, необходимая для осуществления движения глюкозы через апекальную мембрану, вырабатывается за счет движения натрия по его электрохимическому градиенту. После проникновения в клетку глюкоза должна преодолеть базолатеральную мембрану, что происходит посредством независимой от участия натрия облегченной диффузии, это движение по градиенту поддерживается за счет высокой концентрации глюкозы, накапливающейся в клетке.

Тем же способом что и глюкоза реабсорбируются аминокислоты, неорганический фосфат, сульфат и некоторые органические питательные вещества. Реабсорбция белка начинается с эндоцитоза (пиноцитоза) на апикальной мембране. Обособленные внутриклеточные пузырьки, появившиеся в ходе эндоцитоза, сливаются внутри клетки с лизосомами, чьи ферменты расщепляют белки до низкомолекулярных фрагментов - дипептидов и аминокислот, которые удаляются в кровь через базолатеральную мембрану. Выделение белков с мочой в норме составляет не более 20 - 75 мг в сутки, а при заболевании почек оно может возрастать до 50 г в сутки. Увеличение выделения белков мочой (протеинурия) может быть обусловлено нарушением их реабсорбции либо фильтрации.

В петле Генле всегда реабсорбируется больше натрия и хлора (около 25% фильтруемого количества), чем воды (10% объема профильтровавшейся воды). Это является важным отличием петли Генле от проксимального канальца, где вода и натрий реабсорбируются практически в равных пропорциях. Нисходящая часть петли не реабсорбирует натрий и хлор, но она обладает весьма высокой проницаемостью для воды и реабсорбирует ее. Восходящая же часть (как тонкий, так и толстый ее участок) реабсорбирует натрий и хлор и практически не реабсорбирует воду, поскольку она совершенно не проницаема для нее. Переход хлорида натрия из восходящей части петли в интерстициальную жидкость увеличивает осмолярность этой жидкости, а это влечет за собой большую реабсорбцию воды посредством диффузии из водопроницаемой нисходящей части петли. В результате жидкость будучи уже гипоосмотичной в восходящей толстой части петли Генле (вследствие выхода натрия), поступает в дистальный извитой каналец, где продолжается процесс разведения и она становится еще более гипоосмотичной, так как в последующих отделах нефрона органические вещества не всасываются в них реабсорбируются только ионы и Н2О.

Дистальный извитой каналец и восходящая часть петли Генле функционируют как сегменты, где происходит разведение мочи. По мере продвижения по собирательной трубке мозгового вещества канальцевая жидкость становится все более и более гиперосмотичной, т.к. реабсорбция натрия и воды продолжается и в собирательных трубках, в них происходит формирование конечной мочи. Процент реабсорбции воды может широко варьировать в зависимости от водного баланса данного организма.


Пороговые и непороговые вещества.

Реабсорбция веществ зависит от их концентрации в крови. Порог выведения это концентрация вещества в крови, при которой оно не может быть полностью реабсорбировано в канальцах и попадает в конечную мочу. Порог выведения разных веществ различен.

Пороговые вещества - это вещества, которые полностью реабсорбируются в почечных канальцах и появляются в конечной моче, только если их концентрация в крови превышает определенную величину. Пороговые вещества реабсорбируется в зависимости от концентрации их в крови. Так, глюкоза при повышении ее в крови от 5 до 10 ммоль/л - появляется в моче.

Непороговые вещества - которые выделяются с мочой при любой концентрации их в плазме крови. Это конечные продукты обмена подлежащие удалению из организма (например инулин, креатинин, диодраст, мочевина, сульфаты).

Реабсорбция – процесс обратного всасывания ценных для организма веществ из первичной мочи. В различных частях канальцев нефрона всасываются различные вещества. В проксимальном отделе полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na, Cl. В последующих отделах реабсорбируются преимущественно электролиты, вода.

Обратное всасывание в канальцах обеспечивается активным и пассивным транспортом.

Активный транспорт – реабсорбция – осуществляется против электрохимического и концентрационного градиента. Различают два вида активного транспорта:

Первично-активный транспорт осуществляется при переносе вещества против электрохимического градиента за счет энергии клеточного метаболизма. Транспорт ионов Na происходит при участии ферментов натрий-, калий-АТФ-азы, и используется энергия АТФ.

Вторично-активный транспорт осуществляет перенос вещества против градиента концентрации без затраты энергии, так реабсорбируются глюкоза и аминокислоты. Из просвета канальца они поступают в клетки проксимального канальца с помощью переносчика, который должен присоединить ион Na. Этот комплекс способствует перемещению вещества через клеточную мембрану и поступлению его внутрь клетки. Движущей силой переносчика служит меньшая концентрация ионов Na в цитоплазме клетки по сравнению с просветом канальца. Градиент концентрации Na обусловлен активным выведением Na из клетки с помощью натрий-, калий-АТФ-азы.

Реабсорбция воды, хлора, некоторых ионов, мочевины осуществляется с помощью пассивного транспорта – по электрохимическому, концетрационному или осмотическому градиенту. При помощи пассивного транспорта в дистальном извитом канальце всасывается ион Cl по электрохимическому градиенту, который создается активным транспортом ионов Na.

Для характеристики всасывания различных веществ в почечных канальцах большое значение имеет порог выведения. Непороговые вещества выделяются при любой их концентрации в плазме крови. Порог выведения для физиологически важных веществ организма различен, выделение глюкозы с мочой наступает в том случае, если ее концентрация в плазме крови и в клубочковом фильтрате превышает 10 ммоль/л.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

49. Нарушение фильтрации, реабсорбции и секреции

49. Нарушение фильтрации, реабсорбции и секреции Ультрафильтрация плазмы с образованием первичной мочи осуществляется в клубочках почек.Фильтрующая мембрана клубочка состоит из трех слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток внутренней

50. Нарушение канальцевой реабсорбации

50. Нарушение канальцевой реабсорбации К наиболее общим механизмам нарушения канальцевой реабсорбции относятся:1) перенапряжение процессов реабсорбции и истощение ферментных систем вследствие избытка реабсорбируемых веществ в первичной моче;2) падение активности

51. Нарушение канальцевой секреции. Почечная болезнь

51. Нарушение канальцевой секреции. Почечная болезнь При заболеваниях почек нарушаются процессы секреции в канальцах и все вещества, выделяемые путем секреции, накапливаются в крови.Нарушение секреции мочевой кислоты встречается как наследственный дефект. Накопление в

1. Везикулярное дыхание: механизм, физиологические и патологические варианты. Бронхиальное дыхание, его характеристика, разновидности, механизм образования

1. Везикулярное дыхание: механизм, физиологические и патологические варианты. Бронхиальное дыхание, его характеристика, разновидности, механизм образования Шумы, возникающие в процессе дыхания, делят на физиологические (или основные) и патологические (или

Нарушение фильтрации, реабсорбции и секреции

Нарушение фильтрации, реабсорбции и секреции Ультрафильтрация плазмы с образованием первичной мочи осуществляется в клубочках почек.Фильтрующая мембрана клубочка состоит из трех слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток внутренней части

Нарушение канальцевой реабсорбции

Нарушение канальцевой реабсорбции Эпителиальные клетки канальцев обладают высокоспециализированными функциями, они содержат различные ферменты, участвующие в активном транспорте веществ из канальцев в кровь (реабсорбция) и из крови в просвет канальцев (секреция). Эти

Нарушение канальцевой секреции

Нарушение канальцевой секреции При заболеваниях почек нарушаются процессы секреции в канальцах и все вещества, выделяемые путем секреции, накапливаются в крови.Нарушение секреции мочевой кислоты встречается как наследственный дефект. Накопление в крови мочевой

4.1. МЕХАНИЗМ РОДОВ

4.1. МЕХАНИЗМ РОДОВ Совокупность движений, совершаемых плодом при прохождении через малый таз и мягкие отделы родовых путей, называется механизмом родов.Поступательные (тракционные) движения плода совершаются по изогнутой линии, соединяющей центры всех прямых размеров

5.1. Механизм действия

5.1. Механизм действия В ультразвуковой хирургии используют инструменты, режущий край которых непрерывно колеблется с частотой от 10 до 100 кГц и амплитудой 5-50 мкм.Источники получения ультразвука подразделяют на две группы:1) механические;2) электрические.В механических

Омолаживающий механизм

Омолаживающий механизм Почему при сухом голодании происходит омолаживание организма?Почему оно может сделать организм бессмертным?Почему при сухом голодании происходит более мощное омолаживание организма, чем при влажном голодании? Экстремальных, жестких условий не

8 Поразительный механизм

8 Поразительный механизм Вы можете вспомнить, когда в последний раз просыпались полностью отдохнувшим после шести часов сна, переполненным энергией, с ощущением, что на свете нет никаких тревог и забот, и в радостном предвкушении нового прекрасного дня? Вы можете

МЕХАНИЗМ ЗАСЫПАНИЯ

МЕХАНИЗМ ЗАСЫПАНИЯ Начнем с механизма засыпания. Мы уже знаем, что при отсутствии светового раздражителя шишковидная железа начинает разлагать гормон мелатонин. А продукты диссоциации этого гормона и служат сигналом для засыпания.Но какие продукты получаются при

Механизм кармы

Механизм кармы Устройство Вселенной и Силы, действующие в Ней Мы рассмотрели устройство Вселенной с позиций знакомого нам человеческого организма. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности в организме протекают большие и малые физиологические процессы. Точно так

Механизм воздействия

Механизм воздействия В основе дыхательной гимнастики, разработанной педагогом по вокалу А. Н. Стрельниковой, заложен очень энергичный, резкий вдох, который должен производиться через нос. Именно таким образом можно активизировать функционирование диафрагмы, которая

Механизм сна

Механизм сна Торможение нервных процессов изначально всегда носит локальный характер, т. е. начинается в каком-то одном, определенном участке мозга. Это случается всякий раз, когда животному по тем или иным причинам приходится блокировать какое-то свое действие

Механизм пищеварения

Механизм пищеварения Чтобы понять, как правильно совмещать продукты питания обратимся к схеме строения желудочно-кишечного тракта (см. рис. ниже). Из схемы видно, что пищеварительный тракт состоит из нескольких отделов, различающихся по кислотно-щелочному балансу.

Проксимальный извилистый каналец начинается от капсулы клубочка (Шумлянского—Боумена) и располагается в корковом слое почки. В проксимальном канальце нефрона происходит реабсорбция 2/3 всей отфильтрованной воды, ко­торая фильтруется но законам осмоса: молекулы воды движутся за ионами, пре­имущественно за ионами натрия. В проксимальном канальце полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значитель­ное количество ионов натрия, бикарбоната (гидрокарбоната), хлора и др. Реаб­сорбция ионов натрия и хлора в проксимальных канальцах представляет собой процесс, наиболее значительный по объему и энергетическим затратам.

Обратное всасывание различных веществ обеспечивается за счет активного и пассивного видов транспорта. Если вещество реабсорбируется в направлении, противоположном электрохимическому и концентрационному градиентам, то процесс реабсорбции является активным транспортом. При этом различают пер­вично-активный и вторично-активный транспорт. Первично-активным транс­порт называется в том случае, когда перенос вещества происходит в направлении, противоположном электрохимическому градиенту за счет энергии клеточного ме­таболизма (так переносятся, в частности, ионы натрия). Вторично-активным на­зывается перенос вещества в направлении, противопожном концентрационному градиенту при помощи специального белка-носителя (так переносится глюкоза, аминокислоты).

Пассивный транспорт характеризуется переносом веществ в направлении электрохимического, концентрационного или осмотического градиента (по этому механизму переносятся вода, ионы хлора, диоксид углерода), и он может проис­ходить как через поры мембраны, так и вне их. Таким образом, в следующую часть нефрона — петлю Генле — попадает около 1/3 отфильтрованной раньше жидкости и некоторых веществ.

Петля нефрона (петля Генле) располагается в мозговом слое почки и состоит из трех частей:

1) нисходящего колена;

2) восходящего колена;

3) толстого участка восходящего колена.

Главная функция этого отдела нефрона — участие в процессах концентриро­вания мочи за счет работы противоточно-множественной системы. Функцио­нальное значение разных отделов петли Генле не одинаково. Стенка нисходяще­го колена петли проницаема для молекул воды, поэтому в мозговом слое почки, в котором осмолярность выше, вода в направлении осмотического градиента по­ступает в окружающие промежуточные ткани, а осмолярность мочи в месте пово­рота петли на 180° достигает максимального значения — 1200 мосмоль/л. Далее концентрация мочи снижается за счет активного транспорта ионов хлора и на­трия в толстом участке восходящего колена благодаря его непроницаемости для молекул воды. Таким образом, поступающая в дистальный отдел нефрона моча имеет осмолярность приблизительно 200 мосмоль/л (рис. 56).


Рис. 56. Противопоточно-множительная система почки человека

Переходя к корковому слою, восходящая часть петли Генле продлевается дис­тальным извилистым канальцем, который, в свою очередь, переходит в собира­тельные трубки. В дистальные канальцы и собирательные трубки поступает около 15% всего объема первичного фильтрата. Ионы калия при этом не только реабсорбируются, но и секретируются при избытке этого элемента в организме.

В собирательных трубках осмолярность мочи определяется проницаемостью их стенок для молекул воды (которая регулируется антидиуретическим гормоном) и ионов натрия (регулируется альдостероном). Также осмотическую концентра­цию мочи обусловливает концентрация в ней мочевины и ее внутрипочечный кругооборот. Антидиуретический гормон повышает степень проницаемости стен­ки собирательных трубок в мозговом слое почки не только для молекул воды, но и мочевины, которая диффундирует в этот слой. Этим объясняется явление сни­жения выведения мочевины при уменьшении количества выделяемой мочи. Та­ким образом, дистальный сегмент нефрона и собирательные трубки играют основ­ную роль в регуляции объема конечной мочи и ее осмотической концентрации.

Осмотическую концентрацию мочи регулируют также прямые сосуды мозгово­го слоя почки, которые подобно канальцам петли нефрона (Генле) тоже образуют противоточную систему. Благодаря особенностям их расположения обеспечива­ется эффективное кровоснабжение мозгового слоя почки, но не происходит вы­мывания осмотически активных веществ. Значение прямых сосудов как противо- точного обменника тем больше, чем медленнее в них кровоток.

Юкстагломерулярный аппарат. В месте контакта дистального канальца с аф­ферентной артериолой расположено сосредоточение клеток — так называемое плотное пятно, входящее в состав юкстагломерулярного аппарата.

Юкстагломерулярный аппарат состоит из трех главных типов клеток:

1) гранулярных клеток афферентных сосудов (секретирующих ренин);

2) клеток мезангия клубочка;

3) клеток плотного пятна (дистального канальца).

При этом клетки аппарата реагируют на:

степень растяжения афферентной артериолы;

уровень концентрации ионов натрия в моче дистального канальца.

В ответ на снижение артериального давления в почке, снижение концентра­ции ионов натрия и хлора в зоне плотного пятна при изменении положения тела с горизонтального на вертикальное гранулярные клетки способны синтезировать протеолитический фермент — ренин. В плазме крови вследствие его каталитиче­ского действия происходит образование ангиотензина I из ангиотензиногена с дальнейшим образованием активного сосудосуживающего вещества — ангиотен­зина II, который:

1) повышает артериальное давление за счет сужения артерий;

2) увеличивает секрецию альдостерона;

3) суживает как приносящую, так и выносящую артерии клубочка;

4) стимулирует ощущение жажды (за счет его действия на гипоталамус).

Таким образом происходит регулирование объема крови и артериального дав­ления.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Патологии почек чрезвычайно опасны для организма и приносят дискомфорт человеку. Частым заболеванием становится нарушение канальцевой реабсорбции почек, в результате чего изменяется водно-солевой обмен, наступает дисбаланс. Следствием становятся пиелонефрит, почечная недостаточность и другие серьезные заболевания.

Механизм функционирования

В почечных канальцах происходит два вида процессов:

Канальцевая реабсорбция подразумевает проникновение питательных веществ из эпителия почек в пространство вокруг клеток. Выделяют два типа канальцевой абсорбции:

  1. проксимальная (всасывается глюкоза, витамины, аминокислоты, белки);
  2. дистальная (всасываются ионы и вода).

Есть два вида пути, которым происходит канальцевая реабсорбция:

Большую роль в канальцевой реабсорбции играют гормоны. Если гормональный фон нарушен, процесс происходит слабо, или наступает водно-солевой дисбаланс.

Виды нарушений и их причины

Заболевания, связанные с нарушением канальцевой реабсорции и секреции канальцев, называют тубулопатией.

Тубулопатия бывают нескольких видов в зависимости от того, какое вещество или микроэлемет перестает всасываться:

  • проксимальная (нарушается всасывание белковых соединений, аминокислот, глюкозосодержащих компонентов, а также солей калия, хлора, фосфатов;
  • дистальная (дисбаланс затрагивает канальцевую реабсорбцию ионов натрия, кальция, магния, калия, воды);
  • комбинированная (частично нарушаются обе функции канальцев).

Основными причинами нарушения функций канальцев становятся:

  • ферментопатия;
  • нарушения системы переноса питательных веществ сквозь эпителий;
  • дистрофия эпителия канальцев;
  • расстройства эндокринной системы, дисбаланс гормонов.

Большую роль в нарушении может играть сахарный диабет или состояние, имеющее предпосылки для его развития.

Как проявляется?

Для нарушения канальцевой реабсорбции есть несколько форм проявлений:

  • полиурия – повышенный объем мочи, выделяемый за сутки (в норме объем составляет до 1.5 л, в то время как при полиурии выделяется 2 л и более), возникает при повышенной всасываемости веществ;
  • олигурия – объем суточной мочи снижен до 0,5 л, связано со снижением всасываемости;
  • анурия – мочеиспускание почти прекращается и составляет не более стакана в сутки.

Анурия делится на три вида:

  • преренальную – возникает, если происходит торможение функций почек или при сильных болях;
  • ренальную – проявляется при острой почечной недостаточности;
  • постренальную – существует препятствие, мешающие оттоку мочи (при простатите у мужчин).

Если присутствует комбинированный вид нарушений, могут проявляться:

  • нарушения метаболизма;
  • изменения процесса всасывания глюкозы;
  • остеопороз;
  • задержка в росте, развитии;
  • изменения в форме костей, похожие на заболевание рахитом.

Бывают наследственные и приобретенные формы нарушений.

Как выявить?

Кроме наблюдения за симптоматикой заболеваний почек и объемом мочи, врач может назначить больному анализ под названием проба Реберга. Это Исследование проводится в лаборатории и имеет целью установить уровень канальцевой реабсорбции и секреции канальцев.

Для проведения анализа у больного в лежачем положении собирают мочу, выделяемую в течение часа. Одновременно делается забор крови. В нем определяется уровень креатинина.

На основе установленного объема креатинина в моче и крови и устанавливается уровень канальцевой реабсорбции. Снижение всасывания может наблюдаться при таких заболеваниях:

  • пиелонефрите;
  • диабетической нефропатии;
  • гломерулонефрите;
  • гипертонии;
  • несахарном диабете.

Однако пониженный уровень канальцевой реабсорбции может быть проявлением и других состояний, не связанных с заболеваниями:

  • увеличенном объеме потребляемой жидкости;
  • приеме мочегонных препаратов.

Окончательный диагноз устанавливается только на основе комплексного обследования и других данных анализов.

Как лечить нарушение реабсорбции?

Тубулопатия нечасто выступает как самостоятельное заболевания. Традиционно она является следствием других заболеваний, косвенно влияющих на работу почек, или патологических состояний, связанных с самими почками.

Лечение нарушений канальцевой реабсорбции направлено на коррекцию состояния. Оно различается в зависимости от того, всасывание какого элемента нарушено:

  • при фосфат – диабете назначается витамин Д для борьбы с развивающимися рахитоподобными изменениями;
  • при ацидозе - щелочные растворы;
  • при дисбалансе реабсорбции ионов кальция – препараты фосфора и кальция, смесь Олбрайта (лимонная кислота в сочетании с ферментами для улучшения канальцевой реабсорбции);
  • при глюкозурии требуется наблюдение за водным режимом и достаточным потреблением глюкозы;
  • при цистинурии ограничивается потреблении аминокислот и назначается щелочное питье;
  • при нарушении канальцевой реабсорбции калия – препараты, содержащие этот элемент.

Задача лечения – поддержать работу почек и нормализовать процессы всасывания. Если параллельно с тубулопатией развиваются более серьезные болезни, основное лечение должно быть направлено на них. Описанные меры выполняют поддерживающую роль при канальцевой реабсорбции, приближая ее к норме, но не способны вылечить, например, сахарный диабет или гипертонию.

Читайте также: