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.