Почка - парный орган, основной структурной единицей почек является нефрон. За 1 минуту в почках фильтруется 1000 - 1300 мл крови. Благодаря хорошему кровоснабжению, почки находятся в постоянном взаимодействии с другими тканями и органами и способны влиять на состояние внутренней среды всего организма.
ФУНКЦИИ ПОЧЕК:
1. ЭКСКРЕТОРНАЯ. Почками выводятся из организма:
а) конечные продукты катаболизма (например, такие продукты азотистого обмена, как мочевина, мочевая кислота, креатинин, а также продукты обезвреживания токсичных веществ).
б) избыток веществ, всосавшихся в кишечнике или образовавшихся в процессе катаболизма: вода, органические кислоты, витамины, гормоны и другие.
в) ксенобиотики - чужеродные вещества (лекарственные препараты, никотин).
2. ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ. Почками регулируются:
а) водный гомеостаз
б) солевой гомеостаз
в) кислотно-основное состояние
3. МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ.
а) участие в углеводном, белковом, жировом обменах
б) синтез в почках некоторых биологически активных веществ: ренина, активной формы витамина D 3 , эритропоэтина, простагландинов, кининов. Эти вещества оказывают влияние на процессы регуляции АД, свертывания крови, на фосфорно-кальциевый обмен, на созревание эритроцитов и на другие процессы.
ЭТАПЫ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ
Из компонентов плазмы крови почки образуют мочу и эффективно могут регулировать ее состав.
1. УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ
В процессе ультрафильтрации происходит образовние первичной мочи.
Кровь, двигаясь по сосудам почки, фильтруется в полости клубочка через поры соединительнотканной капсулы - особого фильтра, который состоит из 3-х слоев. 1-й слой - эндотелий кровеносных капилляров, который имеет поры большого размера. Через эти крупные поры проходят все компоненты крови, кроме форменных элементов и высокомолекулярных белков. 2-й слой - базальная мембрана, которая построена из коллагеновых нитей (фибрилл), образующих молекулярное “сито”. Диаметр пор - 4нм. Базальная мембрана не пропускает белки с молекулярной массой выше, чем 50кДа. 3-й слой - эпителиальные клетки капсулы, мембраны которых заряжены отрицательно, что не дает возможности отрицательно заряженным альбуминам плазмы крови проникать в первичную мочу. Форма трехслойных пор сложная и не соответствует форме белковых молекул плазмы крови. Это несоответствие предотвращает проникновение нормальных белковых молекул в первичную мочу. Если же структура, форма, заряд молекулы белка изменены по сравнению с нормальной белковой молекулой, то такой аномальный белок може пройти через фильтр и попасть в мочу. Это один из механизмов очистки плазмы крови от дефектных белков и восстановления ее нормального состава.
Таким образом, ультрафильтрат (первичная моча) в норме почти не содержит белков и пептидов (всего 3-4 г/л). Зато состав низкомолекулярных небелковых компонентов, содержание различных ионов в первичная моча такие же, как и в плазме крови. Поэтому первичную мочу иногда называют “безбелковым фильтратом плазмы крови”.
Количество образующегося ультрафильтрата зависит от величины движущей силы ультрафильтрации - гидростатического давления крови в сосудах клубочка (в норме оно составляет приблизительно 70 мм.рт.ст.).
Движущей силе ультрафильтрации противодействует онкотическое давление белков плазмы крови (около 25 мм.рт.ст.) и гидростатическое давление ультрафильтрата в полости капсулы (около 15 мм.рт.ст.).
Таким образом, движущая сила ультрафильтрации составляет:
70 - (25+15) = 30 (мм рт.ст.),
и называется эффективным фильтрационным давлением.
Энергия АТФ в процессе ультрафильтрации не затрачивается.
Понятно, что понижение артериального давления и/или увеличение гидростатического давления в полости капсулы может приводить к замедлению, а при значительных изменениях и к полному прекращению образования первичной мочи (анурия).
В результате процесса ультрафильтрации образуется первичная моча. В сутки через почки человека проходит приблизительно 1500л крови, при этом образуется около 180 литров первичной мочи (125мл за 1 минуту).
Фильтрационную способность почек оценивают путем вычисления фильтрационного клиренса (коэффициента очищения) - для этого в кровь вводят определенные вещества, которые только фильтруются, но не реабсорбируются и не секретируются (полисахарид инулин, маннитол, креатинин).
Фильтрационныйклиренс - это такой объем плазмы крови, который полностью очищается от нереабсорбируемого вещества за 1 минуту.
Гормонами называются биологически активные вещества, образовывающиеся в железах внутренней секреции. Обладая рядом собственных характеристик, гормоны оказывают влияние на работу и регуляцию процессов организма: рост, развитие, эмоциональное состояние. Малейший сбой в выработке элементов ведет к дисфункции органов и нарушению здоровья. Почки – один из органов человека, которые не являются железами внутренней секреции, однако отвечают за выработку ряда важнейших гормонов, необходимых для нормальной работы всего организма.
Какие гормоны вырабатывают почки?
Фильтрационные органы занимают важное место в работе системы: очищение крови, жидкости, вывод токсинов, продуктов метаболизма и распада, выработка гормональных соединений. Причины многих болезней лежат именно в нарушении гормонального сбоя. Например, мочекаменная патология – это деструкция щитовидных желез, а частые циститы возникают из-за проблем с женскими гормонами.
Гормоны почки – это ренин, эритропоэтин, кальцитриол, простагландины. Сложная система синтеза активных веществ зависит от нормальной функциональности органов. Следует знать, за что именно «отвечает» каждый гормон и к чему ведут нарушения в выработке элементов:
- Ренин. Вещество отвечает за водно-солевой баланс организма и влияет на показатели артериального давления. В случае большой потери жидкости и вывода солей, давление снижается. Вследствие понижения уровня, кровоток замедляется, органы недополучают нужного количества кислорода, что приводит к увеличению выработки ренина. И происходит активизация белковой структуры, сужающей сосуды, что позволяет поднять давление до нужного уровня. Почки начинают работать в режиме «эконом», сокращая вывод жидкости и солей, из-за увеличения синтеза альдостерона, производимого надпочечниками. Процесс приводит к развитию ряда патологий:
- Гипертония – следствие высокого уровня ренина, от которого страдает сердечнососудистая система пациента. Заболевание может привести к инсультам, инвалидности, фатальным последствиям.
- Патологии почек. Напряженная работа органов фильтрации под давлением провоцирует разрыв сосудов. В результате фильтрация крови нарушается, в организме скапливаются токсины, что приводит к воспалительным процессам сначала в почках, затем других жизненно важных органах.
- Сердечная недостаточность. Высокий уровень давления – причина снижения способности сердечной мышцы к перекачиванию больших объемов крови, что вызывает сбои в работе сердца.
- Эритропоэтин. Основные функции гормона – стимулирование процесса выработки эритроцитов. Элементы необходимы для нормального кроветворения и обеспечения кислородом клеточной системы организма. При средней продолжительности жизни эритроцита в 4 месяца, выработка элементов должна быть постоянной и нормализованной. Сокращение показателя приводит к гипоксии, что заставляет почки повышать скорость синтеза эритропоэтина, иначе пациент заболевает анемией разной степени тяжести. Для поддержания и нормализации уровня эритроцитов больным назначаются препараты с содержанием эритропоэтина, особенно это показано после лучевой, химиотерапии, где побочный эффект выражается в подавлении процессов кроветворения.
- Кальцитриол – гормон, являющийся метаболитом витамина D3, необходимого для кальциевого обмена. Особенно опасно нарушение выработки гормона для детей – нарушение обменных процессов вызывает сбой в усвоении организмом кальция, а это хрупкость костей, зубов, слабости мышцы, появления рахита, поражений нейромышечного характера.
- Простагландины синтезируются мозговым отделом почек. Являясь одними из малоизученных гормонов, простагландины вырабатываются вследствие развития патологий: ишемии, пиелонефрита, гипертонии. Сбой в синтезе может вызывать такие патологии:
- скачки артериального давления;
- сбой водно-солевого баланса;
- нарушение сократительной способности гладких мышечных тканей;
- дисфункция надпочечников.
Важно! Простагландины необходимы для нормальной выработки гормона ренина, что в случае нарушения выработки гормонов приведет к заболеваниям, характерным для недостаточности или избытка содержания ренина в крови
Возможные причины нарушений выработки почечных гормонов
Медицина различает такие возможные причины, приводящие к сбою выработки гормонов, как:
- Почечная недостаточность, вызывающая уменьшение размеров паренхимы, что вызывает недостаток выработки эритропоэтина, кальцитриола.
- Патологии, вызывающие заболевание органов, вследствие которых увеличивается срок полураспада активных веществ.
- Задержка вывода метаболитов токсического характера, что меняет действие гормонов.
Изменения в работе почек вызывает сбои в работе эндокринной системы и провоцирует развитие почечной недостаточности. В свою очередь, патология усугубляет нарушения нормальной функциональности и гормоны почек либо не синтезируются, либо вырабатываются в большем объеме. Получается замкнутый круг, избежать которого можно лишь поддерживая здоровье организма и вовремя обращаясь за лечением.
Совет! Людям, занятым тяжелым физическим трудом и спортсменам нужно быть особенно внимательными к состоянию организма: силовые нагрузки провоцируют потерю жидкости и солей в большом объеме, что скажется на общем гормональном фоне.
Одни из важных фильтрационных органов в человеческом организме – это почки. Этот парный орган находится в забрюшинном пространстве, а именно на задней поверхности брюшной полости в области поясницы с обеих сторон от позвоночника. Правый орган анатомически расположен чуть ниже левого. Многие из нас считают, что единственная почечная функция заключается в образовании и выведении мочи. Однако помимо выделительной функции у почек много других задач. В нашей статье мы подробно рассмотрим, что делают почки.
Особенности
Каждая почка окружена оболочкой из соединительной и жировой ткани. В норме размеры органа следующие: ширина – не более 60 мм, длина – примерно 10-12 см, толщина – не больше 4 см. Вес одной почки достигает 200 г, что составляет пол процента от общего веса человека. При этом орган потребляет кислород в объёме 10 % от общей потребности в кислороде у организма.
Несмотря на то, что в норме должно быть две почки, человек может прожить и с одним органом. Нередко с рождения присутствует одна или даже три почки. Если после потери одного органа, второй справляется с удвоенной возложенной нагрузкой, то человек может полноценно существовать, но ему нужно остерегаться инфекций и больших физических нагрузок.
Строение и образование урины
За работу почек отвечают нефроны – главная структурная единица органа. В каждой почке около миллиона нефронов. Именно они отвечают за выработку мочи. Чтобы понять, какую функцию выполняют почки, необходимо разобраться в строении нефрона. Каждая структурная единица содержит тельце с капиллярным клубочком внутри, окружённое капсулой, которая состоит из двух слоёв. Внутренний слой состоит из эпителиальных клеток, а наружный – из канальцев и мембраны.
Различные функции почек человека реализуются за счёт того, что нефроны бывают трёх видов в зависимости от строения их канальцев и места локализации:
- Интракортикальные.
- Поверхностные.
- Юкстамедуллярные.
За транспортировку крови к органу отвечает главная артерия, которая внутри почки подразделяется на артериолы, каждая из которых приносит кровь к почечному клубочку. Также есть артериола, отводящая кровь от клубочка. Её диаметр меньше, чем у приводящей артериолы. Благодаря этому внутри клубочка постоянно поддерживается необходимое давление.
В почках постоянно присутствует неизменный кровоток даже на фоне повышенного давления. Значительное сокращение кровотока происходит при почечных заболеваниях, из-за сильного стресса или сильной кровопотери.
Основная функция почек – секреция мочи. Этот процесс возможен за счёт клубочковой фильтрации, последующей канальцевой секреции и реабсорбции. Образование мочи в почках происходит следующим образом:
- Для начала компоненты кровяной плазмы и вода отфильтровываются через трёхслойный клубочковый фильтр. Через эту фильтрующую прослойку легко проходят форменные плазматические элементы и белки. Фильтрация осуществляется за счёт постоянного давления в капиллярах внутри клубочков.
- Внутри собирательных чашек и канальцев скапливается первичная моча. Из этой физиологической первичной урины всасываются питательные вещества и жидкости.
- Далее осуществляется канальцевая секреция, а именно процедура очистки крови от ненужных веществ и их транспортировка в мочу.
Регуляция почечной деятельности
На выделительные функции почки оказывают определённое воздействие гормоны, а именно:
- Адреналин, вырабатываемый надпочечниками, нужен для уменьшения мочеобразования.
- Альдостерон – это особый стероидный гормон, который вырабатывается корой надпочечников. Нехватка этого гормона приводит к обезвоживанию, нарушению солевого равновесия и уменьшению объёма крови. Избыток гормона альдостерона способствует задержке соли и жидкости в организме. Это в свою очередь приводит к отёкам, сердечной недостаточности и гипертонии.
- Вазопрессин синтезируется гипоталамусом и является пептидным гормоном, который регулирует всасывание жидкости в почках. После употребления большого количества воды или при превышении нормы её содержания в организме активность рецепторов гипоталамуса снижается, что способствует увеличению объёма жидкости, выводимой почками. При нехватке воды в организме активность рецепторов повышается, что в свою очередь приводит к уменьшению секреции мочи.
Важно: на фоне повреждения гипоталамуса у больного отмечается усиленный диурез (до 5 литров мочи в сутки).
- Парагормон вырабатывается щитовидной железой и регулирует процесс выведения солей из человеческого организма.
- Эстрадиол считается женским половым гормоном, регулирующим уровень фосфорных и кальциевых солей в организме.
Почечные функции
Можно перечислить следующие функции почек в организме человека:
- гомеостатическая;
- экскреторная или выделительная;
- метаболическая;
- защитная;
- эндокринная.
Экскреторная
Выделительная роль почек заключается в фильтрации крови, очищении её от продуктов метаболизма и их выведении из организма. При этом кровь очищается от креатинина, мочевины, различных токсинов, например, аммиака. Также удаляются различные ненужные органические соединения (аминокислоты и глюкоза), минеральные соли, которые поступили в организм вместе с пищей. Почки выводят избыток жидкости. В реализации выделительной функции участвуют процессы фильтрации, реабсорбции, а также почечной секреции.
При этом в течение одних суток через почки фильтруется 1500 л крови. Причём сразу отфильтровывается примерно 175 л первичной мочи. Но поскольку происходит всасывание жидкости, количество первичной мочи сокращается до 500 мл – 2 литров и выводится по мочевыделительной системе. При этом моча на 95 процентов состоит из жидкости, а оставшиеся пять процентов – это сухое вещество.
Внимание: при нарушении экскреторной функции органа происходит накопление токсичных веществ и продуктов метаболизма в крови, что приводит к общей интоксикации организма и последующим проблемам.
Гомеостатическая и метаболическая функции
Не стоит недооценивать значение почек в регулировании объёма межклеточной жидкости и крови в человеческом организме. Также этот орган участвует в регуляции ионного баланса, выводя избыток ионов и протонов бикарбоната из кровяной плазмы. Он способен поддерживать необходимый объём жидкости в нашем организме за счёт регулировки ионного состава.
Парные органы участвуют в расщеплении пептидов и аминокислот, а также в обмене липидов, белков, углеводов. Именно в этом органе обычный витамин Д трансформируется в активную форму, а именно витамин Д3, который необходим для нормального усвоения кальция. Также почки – активный участник белкового синтеза.
Эндокринные и защитные функции
Почки являются активным участником процесса синтеза следующих необходимых для организма веществ и соединений:
- ренин – это вещество, которое способствует выработке ангиотензина 2, оказывающего сосудосуживающее действие и регулирующего кровяное давление;
- кальцитриол – это особый гормон, который регулирует кальциевые обменные процессы в организме;
- эритропоэтин необходим для формирования клеток костного мозга;
- простагландины – вещества, участвующие в процессе регулировки кровяного давления.
Что касается защитной функции органа, то она связана с выведением токсичных веществ из организма. К ним можно отнести некоторые лекарственные средства, этиловый спирт, наркотические вещества, в том числе и никотин.
Профилактика нарушений почечной деятельности
Негативным образом на функционировании почек сказывается лишний вес, гипертония, сахарный диабет и некоторые хронические заболевания. Для них вредны гормональные препараты и нефротоксичные лекарственные средства. Деятельность органа может пострадать из-за малоподвижного образа жизни, поскольку это будет способствовать нарушению солевого и водного обмена. Также это может приводить к отложению почечных конкрементов. Среди причин почечной недостаточности можно назвать следующее:
- травматический шок;
- инфекционные заболевания;
- отравление ядами;
- нарушение оттока мочи.
Для нормального функционирования органа в день полезно выпивать 2 л жидкости. Полезно пить ягодные морсы, зелёный чай, очищенную неминеральную воду, отвар петрушки, некрепкий чай с лимоном и мёдом. Все эти напитки являются хорошей профилактикой отложения камней. Также для сохранения здоровья органа лучше отказаться от солёной пищи, алкогольных и газированных напитков, кофе.
Инкреторная функция почки заключается в синтезе и выведении в кровоток физиологически активных веществ, которые действуют на другие органы и ткани или обладают преимущественно местным действием, регулируя почечный кровоток и метаболизм почки.
Ренин образуется в гранулярных клетках юкстагломерулярного аппарата. Ренин является протеолитическим ферментом, который приводит к расщеплению a2-глобулина - ангиотензиногена плазмы крови и превращению его в ангиотензин I. Под влиянием ангиотензинпревращающего фермента ангиотензин I превращается в активное сосудосуживающее вещество ангиотензин II. Ангиотензин II , суживая сосуды, повышает артериальное давление, стимулирует секрецию альдостерона, увеличивает реабсорбцию натрия, способствует формированию чувства жажды и питьевого поведения.
Ангиотензин II вместе с альдостероном и ренином составляет одну из важнейших регуляторных систем - ренин-ангиотензин-альдостероновую систему . Ренин-ангиотензин-альдостероновая система участвует в регуляции системного и почечного кровообращения, объема циркулирующей крови, водно-электролитного баланса организма.
Если давление в приносящей артериоле возрастает, то продукция ренина снижается и наоборот. Продукция ренина также регулируется плотным пятном. При большом количестве NaCI в дистальном отделе нефрона тормозится секреция ренина. Возбуждение b-адренорецепторов гранулярных клеток приводит к усилению секреции ренина, a-адренорецепторов - торможению.
Простагландины типа ПГИ-2
, арахидоновая кислота стимулируют
продукцию ренина, ингибиторы синтеза простагланди-нов, например
салицилаты, уменьшают продукцию ренина.
В почке образуются эритропоэтины, которые стимулируют образование
эритроцитов в костном мозге.
Почки извлекают из плазмы крови прогормон витамин D3, образующийся в печени, и превращают его в физиологически активный гормон - витамин D3 . Этот стероидный гормон стимулирует образование кальцийсвязывающего белка в клетках кишечника, регулируя реабсорбцию кальция в почечных канальцах, и способствует его освобождению из костей.
Почки принимают участие в регуляции фибринолитической активности крови, синтезируя активатор плазминогена - урокиназу .
В мозговом веществе почки синтезируются Простагландины, которые участвуют в регуляции почечного и общего кровотока, увеличивают выделение натрия с мочой, уменьшают чувствительность клеток канальцев к АДГ.
В почке образуются кинины. Почечный кинин брадикинин является сильным вазодилататором, участвующим в регуляции почечного кровотока и выделения натрия.
Регуляция артериального давления
Регуляция артериального давления почкой осуществляется несколькими механизмами. Во-первых, как уже указывалось выше, в почке синтезируется ренин. Через ренин-ангиотензин-альдостероновую систему происходит регуляция сосудистого тонуса и объема циркулирующей крови.
В почках синтезируются вещества и депрессорного действия: депрессорный нейтральный липид мозгового вещества, Простагландины.
Почка участвует в поддержании водно-электролитного обмена, объема внутрисосудистой, вне- и внутриклеточной жидкости, что является важным для уровня артериального давления. Лекарственные вещества, повышающие выведение натрия и воды с мочой (диуретики), применяются в качестве гипотензивных средств.
Кроме того, почка экскретирует большинство гормонов и других физиологически активных веществ, которые являются гуморальными регуляторами артериального давления, поддерживая их необходимый уровень в крови.
Метаболическая функция почек
Метаболическая функция почек заключается в поддержании во внутренней среде организма постоянства определенного уровня и состава компонентов белкового, углеводного и липидного обмена.
Почки расщепляют фильтрующиеся в почечных клубочках низкомолекулярные
белки, пептиды, гормоны до аминокислот и возвращают их в кровь.
Почка обладает способностью к глюконеогенезу. При длительном голодании
половина поступающей в кровь глюкозы образуется почками.
Участие почки в обмене липидов заключается в том, что свободные жирные кислоты в ее клетках включаются в состав триацилглицеринов и фосфолипидов и в виде этих соединений поступают в кровь.
Нейрогуморальная регуляция деятельности почек
Нервная регуляция
Нервная система регулирует гемодинамику почки, работу юкстагломерулярного аппарата, а также фильтрацию, реабсорбцию и секрецию. Раздражение симпатических нервов, иннервирующих почку, которые являются преимущественно ветвями чревных нервов, приводит к сужению ее кровеносных сосудов. При сужении приносящих артериол уменьшаются фильтрационное давление и фильтрация.
Сужение выносящих артериол сопровождается повышением фильтрационного давления и ростом фильтрации. Стимуляция симпатических эфферентных волокон приводит к увеличению реабсорбции натрия, воды. Раздражение парасимпатических волокон, идущих в составе блуждающих нервов, вызывает усиление реабсорбции глюкозы и секреции органических кислот.
При болевых раздражениях диурез рефлекторно уменьшается вплоть до полного его прекращения (болевая анурия). Механизм этого явления заключается в сужении почечных сосудов в результате возбуждения симпатической нервной системы, усилении секреции катехоламинов надпочечниками и увеличении продукции антидиуретического гормона (вазопрессина).
Уменьшение и увеличение диуреза может быть вызвано условно-рефлекторным путем, что свидетельствует о выраженном влиянии высших отделов ЦНС на работу почек. ЦНС регулирует работу почек или непосредственно через вегетативные нервы, или через нейроны гипоталамуса, изменяя секрецию гормонов. В этом проявляется единство нервной и гуморальной регуляции.
Ведущая роль в регуляции деятельности почек принадлежит гуморальной системе. На работу почек оказывают влияние многие гормоны, главными из которых являются антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин, и альдостерон.
Антидиуретический гормон (АДГ) , или вазопрессин, способствует реабсорбции воды в дистальных отделах нефрона путем увеличения проницаемости для воды стенок дистальных извитых канальцев и собирательных трубочек. Механизм действия АДГ заключается в активации фермента аденилатциклазы. который участвует в образовании цАМФ из АТФ. цАМФ активирует цАМФ-зависимые протеинкиназы, которые участвуют в фосфорилировании мембранных белков, что приводит к повышению проницаемости для воды мембраны и увеличению ее поверхности. Кроме того, АДГ активирует фермент гиалуронидазу, которая деполимеризует гиалуроновую кислоту межклеточного вещества, что обеспечивает пассивный межклеточный транспорт воды по осмотическому градиенту.
При избытке АДГ может наступить полное прекращение мочеобразования. Уменьшение секреции АДГ вызывает развитие тяжелого заболевания несахарного диабета (несахарного мочеизнурения). При этом заболевании выделяется большое количество светлой мочи с незначительной относительной плотностью (до 25 л в сутки).
АДГ имеет важное значение, как уже отмечалось выше, в поддержании осмотического давления крови, волюморегуляции.
Альдостерон
увеличивает реабсорбцию ионов натрия и секрецию
ионов калия и водорода клетками почечных канальцев. Одновременно
возрастает реабсорбция воды, которая всасывается пассивно по осмотическому
градиенту, создаваемому ионами Na+, что приводит к уменьшению диуреза.
Гормон уменьшает реабсорбцию кальция и магния в проксимальных отделах
канальцев.
Натрийуретический гормон
(атриальный пептид) усиливает выведение
ионов натрия с мочой.
Паратгормон
стимулирует реабсорбцию кальция и тормозит реабсорбцию
фосфатов, что приводит к повышению концентрации ионов кальция в
плазме крови и усилению выведения фосфатов с мочой. Кроме того,
этот гормон угнетает реабсорбцию ионов натрия и НСО3- в проксимальных
канальцах и активирует реабсорбцию магния в восходящем колене петли
Генле.
Кальцитонин тормозит реабсорбцию кальция и фосфата.
Адреналин
в малых дозах суживает просвет выносящих артериол,
в результате чего повышается гидростатическое давление, увеличиваются
фильтрация и диурез. В больших дозах он вызывает сужение как выносящих,
так и приносящих артериол, что приводит к уменьшению диуреза вплоть
до анурии.
Инсулин.
Недостаток этого гормона приводит к гипергликемии,
глюкозурии, увеличению осмотического давления мочи и увеличению
диуреза.
Тироксин
усиливает обменные процессы, в результате чего
в моче возрастает количество осмотически активных веществ, в частности
азотистых, что приводит к увеличению диуреза.
Простагландины
угнетают реабсорбцию натрия, стимулируют
кровоток в мозговом веществе почки, увеличивают диурез.
Соматотропин
и андрогены
увеличивают секрецию некоторых
веществ, например парааминогиппуровой кислоты.
Ренин-ангиотензин-альдостероновая система участвует в регуляции почечного и системного кровообращения, объема циркулирующей крови, электролитного баланса организма.
Функции почек многообразны. Они обладают не только экскретирующей, но и секретирующей функцией. В почках синтезируются ряд гормонов и другие активные вещества. В почечной ткани происходит катаболизм ряда биологически активных веществ (инсулин, АДГ, ПТГ и др.), поступающих в просвет канальца в составе ультрафильтрата. При почечной недостаточности катаболическая способность почек снижается, что приводит к избыточному накоплению их в крови. В почечной ткани происходит синтез глюкозы (глюконеогенез), окисление жирных кислот. Благодаря многочисленным функциям, почки участвуют в регуляции АД, гемопоэзе, поддержании костно-минерального обмена. Нарушение названных функций имеет место при потере функционирующей паренхимы почек. Поэтому при развитии конечных стадий хронических болезней почек (ХБП) клинические симптомы болезни включают не только уремическую интоксикацию и нарушения водно-солевого баланса, но и анемию, гипертензию с сердечно- сосудистыми осложнениями и костные нарушения.
ГОРМОНЫ И ПОЧКИ
Почки и эндокринная система тесно взаимосвязаны. В почках синтезируется ряд гормонов (ренин, витамин Д 3 , эритропоэтин и др.) Для некоторых гормонов почки служат органом-мишенью, другие же гормоны активно метаболизируются и выводятся ими. Именно комплексность функций почек обусловливает комплекс гормональных нарушений, наблюдающихся при хронической почечной недостаточности (ХПН).
1. Гормоны, образующиеся в почках:
1,25-дигидрооксихолекальциферол 1,25(ОН) 2 Д 3
Эритропоэтин
Калликреин
Простагландины
2. Экстраренальные гормоны, действующие на почки:
Альдостерон и стероиды
Вазопрессин (АДГ)
Паратиреоидный гормон (ПТГ)
Кальцитонин
Натрийуретический пептид предсердий
Катехоламины
Эндотелин
3. Гормоны, метаболизируемые и выводимые почками:
Пептидные гормоны
Стероиды
Катехоламины
ГОРМОНЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В ПОЧКАХ
Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС). Ренин вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек (ЮГА), находящемся в тесном контакте со специальной частью дистальных канальцев – macula densa. Ренин действует на ангиотензиноген (α-глобулин, синтезируемый печенью) с образованием неактивного ангиотензина I, который под действием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) переходит в активный ангиотензин II. Рис. 17. АПФ содержатся во многих тканях (почках, мозге, в сосудах легких и др., во всех эндотелиальных клетках)
Рисунок 17. Схема РААС
Таблица 3. Биологическое действие ангиотензина II.
1. Вазоконстрикция
2. Стимуляция секреции альдостерона
3. Реабсорбция натрия в почечных канальцах
4. Активация симпатической нервной системы и выделения катехоламинов
5. Центральное действие (жажда, центральное прессорное действие, высвобождение АДГ)
Следует отметить, что в настоящее время к действию ангиотензина на ЦНС приковано повышенное внимание в связи с его влиянием на АД, симпатическую нервную систему, чувство жажды, на АДГ и натриевый аппетит. Самым важным действием ангиотензина II является непосредственное сокращение сосудов, стимуляция образования альдостерона в клубочковой зоне коры надпочечников и регуляция транспорта натрия в почках. РААС важна для поддержания гомеостаза натрия: при потере соли (диарея, рвота) стимулируется выделение ренина и увеличение уровня ангиотензина, что в свою очередь приводит к выбросу альдостерона, который способствует сохранению натрия в организме. Также ангиотензин II вызывает сокращение сосудов, поддерживая кровяное давление, несмотря на уменьшение объема крови и внеклеточной жидкости (при кровопотере, диарее, рвоте). Напротив, накопление натрия ингибирует РААС.
Витамин Д. Витамин Д 3 (холекальциферол) вместе с парат-гормоном (ПТГ) является важным регулятором минерального обмена, и представляет собой жирорастворимую молекулу, подобную холестерину. Он поступает в организм с пищей (молочные продукты) и образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей. В печени витамин Д 3 превращается в 25-гидроксивитаминД 3 (25-ОН Д 3). Основной процесс биоактивации протекает с участием фермента 1α-гидроксилаза только в почках, где синтезируется 1,25-дигидроксивитаминД 3 (1,25(ОН) 2 Д 3), являющийся активным гормоном, оказывающим действие на кости, почки и желудочно-кишечный тракт. Он увеличивает всасывание кальция и фосфатов в кишечнике, взаимодействуя с ПТГ, способствует высвобождению кальция из костей и стимулирует реабсорбцию кальция из проксимальных канальцев почек. Нарушение метаболизма и действия витамина Д 3 характерно для следующих заболеваний почек:
1. При конечных стадиях ХБП (ХПН) отмечается снижение превращения неактивного 25-ОН Д 3 в активный метаболит1,25(ОН) 2 Д 3٫ что ведет к развитию почечной остеодистрофии, вторичному гиперпаратиреозу. Поэтому при ХБП 3-5 стадии уровень 1,25(ОН) 2 Д 3 , Са, Р и применяют препараты Д 3
2. При синдроме Фанкони (нарушение канальцевой реабсорбции глюкозы, фосфатов, бикарбанотов, аминокислот, изменения костей) наблюдается снижение способности почек активировать витамин 1,25(ОН) 2 Д 3 .
3. При заболевании, характеризующимся резистентностью рецепторов к витамину Д 3 (витамин Д-зависимый рахит II типа) имеет место мутация генов этих рецепторов, в связи с чем почки не отвечают на физиологические концентрации витамина Д 3 .
4. Д-зависимый рахит 1 типа возникает в результате мутации гена1α-гидроксилазы и дефицита 1,25(ОН) 2 Д 3. Для его лечения используют большие дозы 1,25(ОН) 2 Д 3.
5. Идиопатическая гиперкальциемия, вероятно, связана с избыточным образованием в почках 1,25(ОН) 2 Д 3.
Эритропоэтин синтезируется почками и регулирует образование и развитие эритроцитов, выход ретикулоцитов в кровь. Как синтез, так и высвобождение эритропоэтина регулируется концентрацией кислорода в тканях. Активность почечного эритропоэтина также стимулируется андрогенами (что обусловливает более высокий уровень гемоглобина у мужчин), тиреоидными гормонами, простагландинами Е. Ренальная анемия, обусловленная ХПН, вызвана уменьшением синтеза эритропоэтина. Успешная трансплантация почек обычно повышает его синтез и устраняет анемию. Для коррекции анемии при ХПН применяетя рекомбинантный эритропоэтин.
Почечные простагландины. Почки – место образования всех основных простаноидов: простагландина Е 2 (PGE 2), простациклина и тромбоксана. PGE 2 – преобладающий простагландин, синтезируемый в мозговом слое почек. Синтез тромбоксана, обладающего сосудосуживающим и агрегирующим действием, резко увеличивается при обструкции мочеточников. Аспирин и нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) блокируют образование простагландинов. Этим объясняется как их противовоспалительный эффект, так и неблагоприятное действие на почки. Так, индометацин может вызвать падение почечного кровотока и СКФ, задержку солей и воды. Аспирин и анальгетики могут быть причиной папиллярного некроза и нефропатии, поскольку, блокируя выработку простагландинов и их сосудорасширяющее действие, уменьшают почечный медуллярный кровоток. Простагландины оказывают разнообразное действие на почки:
1. Улучшают почечный кровоток и регулируют СКФ.
2. Оказывают противоположное вазопрессину действие на собирательные трубки, снижая их проницаемость для воды. Поэтому аспирин и НПВП, блокируя PGE 2 , повышают стимулируемую АДГ реабсорбцию воды. Это объясняет задержку воды, вызываемую НПВП.
3. Введение простагландинов ведет к выделению натрия и увеличению диуреза. Поэтому назначение НПВП снижает активность «петлевых диуретиков» и некоторых гипотензивных препаратов и повышает кровяное давление.
4. Стимулируют выделение ренина.
ЭКСТРАРЕНАЛЬНЫЕ ГОРМОНЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПОЧКИ
Альдостерон, кортизол, минералокортикоиды. Почки содержат рецепторы для всех стероидных гормонов: альдостерона, глюкокортикоидов, эстрогенов, тестостерона. Выработка минералокортикоида альдостерона, синтезирующегося в клубочковой зоне коры надпочечников, стимулируется ангиотензином II, АКТГ и ионами калия. Снижение содержания натрия в плазме крови (диарея, рвота) стимулирует секрецию альдостерона. Действие альдостерона на почки:
1. Стимулирует реабсорбцию натрия путем обмена натрия на ионы калия и водорода в дистальных канальцах и собирательных трубках, т.е. задерживает натрий и способствует выделению калия. Это действие блокируется спиронолактоном (верошпирон) – антагонистом альдостерона, что приводит к Na-урезу и задержке калия. Амилорид и триамтерен блокируют поступление натрия в этих отделах канальцев и оказывают также натрийуретический эффект.
2. Стероидные гормоны усиливают подкисление мочи, способствуя образованию аммиака.
3. Минерало- и глюкокортикоиды необходимы для того, чтобы собирательные трубки были максимально непроницаемы для воды, способствуя полному выделению воды. Поэтому у больных с болезнью Аддисона (хроническая надпочечниковая недостаточность) не выделяется осмотически свободная вода.
Вазопрессин (АДГ) синтезируется в паравентрикулярных и супраоптических ядрах гипоталамуса и выделяется из задней доли гипофиза. Обладает сосудосуживающим действием (V 1 рецепторы) и антидиуретическим действием (V 2 рецепторы) (рис. 14). Любое повышение осмоляльности плазмы (выше 295 ммоль/кг Н 2 О) активирует осморецепторы и ведет к высвобождению АДГ (Рис 13). Падение осмоляльности плазмы крови тормозит его выделение, что ведет к усилению водного диуреза и нормализации осмоляльности. Стимулы, действующие на симпатическую и центральную нервную систему (особенно тошнота и рвота) влияют на выделение АДГ.
Вазопрессин оказывает антидиуретическое действие на уровне собирательных трубок почек. В норме они непроницаемы для воды. Вазопрессин увеличивает их проницаемость для воды, взаимодействуя с V 2 –рецепторами, что приводит к реабсорбции воды и сохранению ее в организме и концентрированию мочи.
Недостаточность вазопрессина, связанная с неспособностью его синтеза или разрушением нейрогипофиза, ведет к развитию центрального несахарного диабета (НД). Нефрогенный несахарный диабет вызван не снижением синтеза АДГ, а нарушением чувствительности V 2 –рецепторов к АДГ, токсическим действием лекарственных препаратов (литий) или анатомической неполноценностью нефрона при ХБП различной причин, в том числе в врожденной. Для НД характерны гипернатриемия выделение большого количества разведенной мочи (более 4-5 л) с низким удельным весом (1000-1005), полидипсия, обезвоживание.
Паратгормон и кальцитонин
Паратиреоидный гормон (ПТГ), синтезируемый паращитовидными железами в ответ на низкую концентрацию ионизированного кальция, оказывает влияние на кишечник, кости и почки.
1. ПТГ способствует повышению содержания кальция 3 путями: повышает его абсорбцию в ЖКТ, повышает почечную реабсорбцию и усиливает резорбцию и деминерализацию костей
2. ПТГ повышает выведение почками фосфатов и бикарбоната.
3. ПТГ является регулятором образования активной формы витамина 1,25(ОН) 2 Д 3.
ХПН – самая распространенная причина вторичного гиперпаратиреоза. Выделение ПТГ у больных с ХПН стимулируется задержкой фосфатов и гипокальциемией, вызванной снижением уровня 1,25(ОН) 2 Д 3. Кроме того гиперфосфатемия при ХПН способствует уменьшат чувствительности рецепторов в паращитовидной железе к уровню гиперкальциемий и развити устойчивости костной ткани к действию ПТГ. Гиперпаратиреоз при ХПН устраняется витамином 1,25(ОН) 2 Д 3, препаратами, связывающими фосфаты в ЖКТ (фосфатбиндеры). В качестве последних используется карбонат кальция и некальциевые фосфатбиндеры. Иногда при необходимости проводят паратиреоидэктомию.
Кальцитонин секретируется парафолликулярными или С-клетками щитовидной железы в ответ на повышение концентрации ионизированного кальция. Основной эффект гормона – угнетение остеокластов и уменьшение резорбции костей. При болезни Педжета, при которой происходит увеличение остеокластической активности, кальцитонин используется для снижения активности остеокластов. Его применяют для лечения остеопороза и гиперкальциемии при злокачественных новообразованиях.
Натрийуретический пептид предсердий (НПП) – гормон, который выделяется из миоцитов предсердий в ответ на растяжение предсердий, наступающее при увеличении объема крови и повыщении АД. НПП вызывает расслабление мускулатуры сосудов и увеличивает СКФ, усиливает выведение натрия, благодаря прямому торможению секреции альдостерона, ренина, вазопрессина. Все эти эффекты снижают АД, уменьшают объем крови. Таким образом, НПП противодействует гормонам, сохраняющим соль и воду, таким как гормоны РААС и вазопрессин. Поэтому синтез НПП повышается при застойной сердечной недостаточности, ХПН и отеках.
Гормональные изменения при ХПН
Гормональные изменения, вызванные утратой почечной функции, многообразны и сложны. Выделяют 4 механизма эндокринных нарушений, наблюдаемых в конечные стадии ХБП (ХПН):
1. Снижение выработки гормонов, синтезируемых почками, вызванное уменьшением почечной ткани. Так, ренальная анемия у больных с ХПН связано со снижением синтеза эритропоэтина в почках. Гипокальциемия и остеомаляция – следствие снижения образования активной формы витамина Д 3.
2. Снижение эффективности гормонов у больных с ХПН. Вследствие потери почечной паренхимы место действие гормонов, например, снижается натрий-задерживающий эффект альдостерона, что ведет к ограничению резерва натрия, развитию сольтеряющего синдрома. Вазопрессина он снижается и действие не может оказывать антидиуретический эффект, что ведет к полиурии и разведению мочи.
3. Утрата почками экскреторной функции удлиняет период полураспада гормонов и снижает скорость их клиренса. Например, это ведет к гипогликемии у больных сахарным диабетом, получающих инсулинотерапию.
4. Сложные изменения и токсины, образующиеся на стадии уремии, могут изменять действие гормонов. Некоторые гипотиреоидные метаболические изменения, отмечаемые при уремии, связаны со снижением активности тиреоидных гормонов.
Таким образом, при ХПН включаются все механизмы эндокринных нарушений. Сложные изменения в костях – пример сочетанного действия недостатка витамина Д 3 , проявляющегося гипокальциемией и остеомаляцией, и паратиреоидной остеодистрофии, вызванной вторичным гиперпаратиреозом.
Loading...