☰

چه موادی از اندام های دفعی ترشح می شود؟ فواید و مزایای چربی های گیاهی. وظایف دستگاه دفع انسان

حذف عبارت است از حذف سموم تولید شده توسط متابولیسم از بدن. این فرآیند شرط لازم برای حفظ ثبات آن است محیط داخلی- هموستاز نام اندام های دفع حیوانات متنوع است - لوله های تخصصی، متانفریدیا. یک فرد مکانیسم کاملی برای انجام این فرآیند دارد.

سیستم اندام دفعی

فرآیندهای متابولیک کاملاً پیچیده هستند و در همه سطوح - از مولکولی تا ارگانیسمی - رخ می دهند. بنابراین، یک سیستم کامل برای پیاده سازی آنها مورد نیاز است. اندام های دفعی انسان مواد مختلف را حذف می کند.

آب اضافی از طریق ریه ها، پوست، روده ها و کلیه ها از بدن خارج می شود. نمک های فلزات سنگین توسط کبد و روده آزاد می شوند.

ریه ها اندام های تنفسی هستند که جوهر آن ورود اکسیژن به بدن و خروج دی اکسید کربن از آن است. این فرآیند اهمیت جهانی دارد. از این گذشته، گیاهان از دی اکسید کربن آزاد شده توسط حیوانات برای فتوسنتز استفاده می کنند. در حضور آب و نور در قسمت های سبز گیاه که حاوی رنگدانه کلروفیل هستند، کربوهیدرات گلوکز و اکسیژن را تشکیل می دهند. این چرخه مواد در طبیعت است. آب اضافی نیز به طور مداوم از طریق ریه ها خارج می شود.

روده ها بقایای غذای هضم نشده و همراه با آنها دفع می کنند محصولات مضرمتابولیسم، که می تواند باعث مسمومیت بدن شود.

غده گوارشی، کبد، یک فیلتر واقعی برای بدن انسان است. مواد سمی را از خون خارج می کند. کبد آنزیم خاصی ترشح می کند - صفرا، که سموم را خلع سلاح کرده و آنها را از بدن از جمله سموم الکلی خارج می کند. مواد مخدرو داروها.

نقش پوست در فرآیندهای دفع

همه اندام های دفعی غیر قابل تعویض هستند. در واقع، اگر عملکرد آنها مختل شود، مواد سمی - سموم - در بدن جمع می شوند. معنی خاصدر اجرای این فرآیند بیشترین نقش را دارد اندام بزرگپوست انسان یکی از مهمترین وظایف آن تنظیم حرارت است. در طول کار شدید، بدن گرمای زیادی تولید می کند. همانطور که تجمع می یابد، می تواند باعث گرم شدن بیش از حد شود.

پوست شدت انتقال حرارت را تنظیم می کند و تنها مقدار مورد نیاز را حفظ می کند. همراه با عرق به جز آب از بدن خارج می شوند. نمک های معدنی، اوره و آمونیاک.

انتقال حرارت چگونه اتفاق می افتد؟

انسان موجودی خونگرم است. این بدان معناست که دمای بدن او به شرایط آب و هوایی که در آن زندگی می کند یا به طور موقت در آن قرار دارد، بستگی ندارد. مواد آلی که از غذا به دست می آیند: پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها - در دستگاه گوارشبه اجزای خود تجزیه می شوند. به آنها مونومر می گویند. در طی این فرآیند آزاد می شود تعداد زیادی ازانرژی حرارتی. چون دما محیطبیشتر اوقات زیر دمای بدن (36.6 درجه)، طبق قوانین فیزیک، بدن گرمای اضافی را به محیط آزاد می کند، یعنی. در جهتی که کمتر از آن وجود دارد. این باعث حفظ تعادل دما می شود. فرآیند انتشار و تولید گرما توسط بدن را تنظیم حرارت می نامند.

چه زمانی یک فرد بیشتر عرق می کند؟ وقتی بیرون گرم است و در فصل سرد عملا عرق ترشح نمی شود. این به این دلیل اتفاق می افتد که برای بدن مفید نیست که گرما را زمانی که مقدار زیادی از آن وجود ندارد، از دست بدهد.

فرآیند تنظیم حرارت نیز تحت تأثیر سیستم عصبی است. به عنوان مثال، هنگامی که کف دست شما در طول معاینه عرق می کند، به این معنی است که در حالت هیجان رگ های خونی گشاد شده و انتقال حرارت افزایش می یابد.

ساختار سیستم ادراری

سیستم ادراری نقش مهمی در فرآیندهای دفع محصولات متابولیک دارد. این شامل کلیه های جفت، حالب و مثانه است که از طریق مجرای ادرار به سمت خارج باز می شود. شکل زیر (نمودار "ارگان های دفع") محل این اندام ها را نشان می دهد.

کلیه ها اصلی ترین اندام دفعی هستند

اندام‌های دفعی انسان به صورت جفت‌های لوبیایی شکل شروع می‌شوند. آنها واقع شده اند حفره شکمیدر دو طرف ستون فقرات که سمت مقعر چرخیده است.

در خارج، هر یک از آنها با یک پوسته پوشیده شده است. از طریق یک فرورفتگی خاص به نام ناف کلیه، رگ های خونی وارد اندام می شوند. رشته های عصبیو حالب ها

لایه داخلی توسط دو نوع ماده تشکیل می شود: کورتیکال (تاریک) و مدولا (روشن). ادرار در کلیه تشکیل می شود که در یک ظرف مخصوص - لگن جمع آوری می شود و از آن به حالب می ریزد.

نفرون واحد اساسی کلیه است.

به طور خاص، کلیه از واحدهای ساختاری اولیه تشکیل شده است. در آنها است که فرآیندهای متابولیک در سطح سلولی رخ می دهد. هر کلیه از یک میلیون نفرون - واحدهای ساختاری و عملکردی تشکیل شده است.

هر یک از آنها توسط یک سلول کلیوی تشکیل شده است که به نوبه خود توسط یک کپسول جامی شکل با رگهای خونی درهم احاطه شده است. ادرار در ابتدا در اینجا جمع می شود. از هر کپسول لوله های پیچ خورده لوله های اول و دوم گسترش یافته و به مجراهای جمع کننده باز می شود.

مکانیسم تشکیل ادرار

ادرار از طریق دو فرآیند از خون تشکیل می شود: فیلتراسیون و بازجذب. اولین مورد از این فرآیندها در اجسام نفرون رخ می دهد. در نتیجه فیلتراسیون، تمام اجزا به جز پروتئین ها از پلاسمای خون آزاد می شوند. بنابراین، این ماده نباید در ادرار وجود داشته باشد. و وجود آن نشان دهنده تخلف است فرآیندهای متابولیک. در نتیجه فیلتراسیون مایعی تشکیل می شود که به آن ادرار اولیه می گویند. مقدار آن 150 لیتر در روز است.

بعد می آید مرحله بعد- بازجذب ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که همه مواد مفید برای بدن از ادرار اولیه دوباره به خون جذب می شوند: نمک های معدنی، اسیدهای آمینه، گلوکز و مقادیر زیادی آب. در نتیجه، ادرار ثانویه تشکیل می شود - 1.5 لیتر در روز. یک فرد سالم نباید مونوساکارید گلوکز موجود در این ماده را داشته باشد.

ادرار ثانویه از 96 درصد آب تشکیل شده است. همچنین حاوی یون های سدیم، پتاسیم و کلر، اوره و اسید اوریک است.

ماهیت بازتابی ادرار

از هر نفرون، ادرار ثانویه وارد لگن کلیه می شود و از آنجا از طریق حالب به مثانه جریان می یابد. این یک اندام عضلانی جفت نشده است. حجم مثانه با افزایش سن افزایش می یابد و در بزرگسالان به 0.75 لیتر می رسد. مثانه از طریق مجرای ادرار به سمت خارج باز می شود. در خروجی، توسط دو اسفنکتر - عضلات دایره ای محدود می شود.

برای اینکه میل به دفع ادرار ایجاد شود، باید حدود 0.3 لیتر مایع در مثانه جمع شود. وقتی این اتفاق می افتد، گیرنده های دیواره تحریک می شوند. ماهیچه ها منقبض می شوند و اسفنکترها شل می شوند. ادرار به صورت ارادی اتفاق می افتد، یعنی. یک بزرگسال می تواند این فرآیند را کنترل کند. تنظیم ادرار با استفاده از سیستم عصبیمرکز آن در قسمت خاجی نخاع قرار دارد.

عملکرد اندام های دفعی

کلیه ها نقش مهمی در فرآیند حذف محصولات نهایی متابولیک از بدن دارند و تنظیم می کنند متابولیسم آب و نمکو ثبات را حفظ کنید محیط مایعبدن.

اندام های دفعی بدن را از سموم پاک می کنند و سطح ثابتی از مواد لازم برای عملکرد طبیعی و کامل بدن انسان را حفظ می کنند.

سیستم دفعیانسان فیلتری برای بدن است.

دستگاه دفع انسان مجموعه ای از اندام هاست که آب اضافی، مواد سمی، محصولات نهایی متابولیسم و ​​نمک های تشکیل شده یا وارد شده به بدن را از بدن ما خارج می کند. می توان گفت که سیستم دفعی فیلتری برای خون است.

اندام های دستگاه دفع انسان عبارتند از کلیه ها، ریه ها، دستگاه گوارش، غدد بزاقی، چرم. با این حال، نقش اصلی در روند زندگی متعلق به کلیه ها است که می توانند تا 75 درصد از مواد مضر برای ما را از بدن خارج کنند.

این سیستمشامل:

دو کلیه؛

مثانه؛

حالب که کلیه و مثانه را به هم متصل می کند.

مجرای ادرار یا مجرای ادرار

کلیه ها به عنوان فیلتر عمل می کنند و تمام محصولات متابولیک و همچنین مایعات اضافی را از خونی که آنها را می شویند می گیرند. در طول روز، تمام خون حدود 300 بار از طریق کلیه ها پمپ می شود. در نتیجه، فرد روزانه به طور متوسط ​​1.7 لیتر ادرار از بدن خارج می کند. علاوه بر این، حاوی 3٪ اسید اوریک و اوره، 2٪ نمک معدنی و 95٪ آب است.

وظایف دستگاه دفع انسان

1. وظیفه اصلی دستگاه دفعی این است که محصولاتی را که نمی تواند جذب کند از بدن خارج کند. اگر فردی از کلیه های خود محروم شود، به زودی توسط ترکیبات مختلف نیتروژن (اسید اوریک، اوره، کراتین) مسموم می شود.

2. سیستم دفع انسان برای اطمینان از تعادل آب و نمک، یعنی تنظیم مقدار املاح و مایعات، تضمین ثبات محیط داخلی عمل می کند. کلیه ها در برابر افزایش هنجار مقدار آب و در نتیجه افزایش فشار مقاومت می کنند.

3. سیستم دفعی تعادل اسید و باز را کنترل می کند.

4. کلیه ها هورمون رنین را تولید می کنند که به کنترل کمک می کند فشار شریانی. می توان گفت که کلیه ها هنوز یک عملکرد غدد درون ریز را انجام می دهند.

5. سیستم دفع انسان فرآیند "تولد" سلول های خونی را تنظیم می کند.

6. سطح فسفر و کلسیم در بدن تنظیم می شود.

ساختار دستگاه دفع انسان

هر فرد دارای یک جفت کلیه است که در ناحیه کمر در دو طرف ستون فقرات قرار دارند. معمولا یکی از کلیه ها (کلیه سمت راست) کمی پایین تر از دومی قرار دارد. آنها به شکل لوبیا هستند. در سطح داخلی کلیه دروازه ای وجود دارد که اعصاب و شریان ها از طریق آن وارد و خارج می شوند عروق لنفاوی، وریدها و حالب.

ساختار کلیه شامل مغز و قشر، لگن کلیه و فنجان کلیه. نفرون واحد عملکردی کلیه ها است. هر یک از آنها تا 1 میلیون از این واحدهای کاربردی دارد. آنها از یک کپسول شوملیانسکی-باومن تشکیل شده اند که گلومرولی از لوله ها و مویرگ ها را در بر می گیرد که به نوبه خود توسط حلقه هنله به هم متصل شده اند. برخی از لوله ها و کپسول های نفرون در قشر مغز قرار دارند و لوله های باقیمانده و حلقه هنله به داخل بصل النخاع می گذرند. نفرون منبع خون فراوانی دارد. گلومرول مویرگ ها در کپسول توسط شریان آوران تشکیل می شود. مویرگ ها در شریان وابران جمع می شوند، که به یک شبکه مویرگی تجزیه می شود که لوله ها را در هم می پیچد.

ادرار کردن

قبل از تشکیل، ادرار 3 مرحله را طی می کند:

فیلتراسیون گلومرولی،

ترشح

بازجذب لوله ای

فیلتراسیون عبور می کند به روش زیر: به دلیل اختلاف فشار، آب از خون انسان به داخل حفره کپسول نشت می کند و همراه با آن بیشتر مواد کم مولکولی حل شده (نمک های معدنی، گلوکز، اسیدهای آمینه، اوره و غیره) در نتیجه این فرآیند، ادرار اولیه ظاهر می شود که غلظت ضعیفی دارد. در طول روز، خون بارها توسط کلیه ها فیلتر می شود و حدود 150-180 لیتر مایع تشکیل می شود که به آن ادرار اولیه می گویند. اوره، تعدادی یون، آمونیاک، آنتی بیوتیک ها و سایر محصولات نهایی متابولیک علاوه بر این با کمک سلول های واقع در دیواره لوله ها در ادرار آزاد می شوند. این فرآیند ترشح نامیده می شود.

هنگامی که فرآیند فیلتراسیون کامل شد، جذب مجدد تقریبا بلافاصله شروع می شود. در این حالت، جذب معکوس آب همراه با برخی از مواد محلول در آن (اسیدهای آمینه، گلوکز، بسیاری از یون ها، ویتامین ها) اتفاق می افتد. با بازجذب لوله ای، تا 1.5 لیتر مایع (ادرار ثانویه) در 24 ساعت تشکیل می شود. علاوه بر این، نباید حاوی پروتئین یا گلوکز باشد، بلکه فقط حاوی آمونیاک و اوره است که برای بدن انسان سمی هستند که محصول تجزیه ترکیبات نیتروژنی هستند.

ادرار کردن

ادرار از طریق لوله‌های نفرون وارد مجاری جمع‌آوری می‌شود و از طریق آن به داخل کالیسوس کلیوی و بیشتر به لگنچه کلیه حرکت می‌کند. سپس از طریق حالب ها به داخل حالب جریان می یابد اندام توخالی- مثانه که از ماهیچه ها تشکیل شده و تا 500 میلی لیتر مایع را در خود جای می دهد. ادرار از مثانه به خارج از بدن از طریق مجرای ادرار تخلیه می شود.

ادرار کردن یک عمل رفلکس است. محرک های مرکز ادرار که در نخاع(بخش خاجی)، کشش دیواره های مثانه و سرعت پر شدن آن است.

می‌توان گفت که دستگاه دفع انسان با مجموعه‌ای از اندام‌های بسیاری نشان داده می‌شود که ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و کار یکدیگر را تکمیل می‌کنند.

1. اندام های دفعی، مشارکت آنها در حفظ مهمترین پارامترهای محیط داخلی بدن (فشار اسمزی، PH خون، حجم خون و ...). راه های دفع کلیوی و خارج کلیوی.

فرآیند انتخاب شده است اهمیت حیاتیبرای هموستاز، آزاد شدن بدن را از محصولات نهایی متابولیک که دیگر نمی توان از آنها استفاده کرد، مواد خارجی و سمی و همچنین آب اضافی، نمک ها و ترکیبات آلی دریافت شده از غذا یا ایجاد شده در نتیجه متابولیسم (متابولیسم) را تضمین می کند. فرآیند دفع در انسان شامل کلیه ها، ریه ها، پوست و دستگاه گوارش می شود.

اندام های دفعی. هدف اصلی اندام های دفعی حفظ ثبات ترکیب و حجم مایعات در محیط داخلی بدن، در درجه اول خون است.

کلیه ها آب اضافی، مواد معدنی و آلی، محصولات نهایی متابولیک و مواد خارجی را حذف می کنند. ریه ها CO 2، آب و برخی مواد فرار را از بدن خارج می کنند، به عنوان مثال بخارات اتر و کلروفرم در هنگام بیهوشی و بخارات الکل در هنگام مسمومیت. بزاق و غدد معدهاختصاص دهد فلزات سنگین، تعدادی دارو (مورفین، کینین، سالیسیلات) و ترکیبات آلی خارجی. عملکرد دفعی توسط کبد انجام می شود و تعدادی از محصولات متابولیسم نیتروژن را از خون خارج می کند. پانکراس و غدد روده فلزات سنگین و داروها را دفع می کنند.

غدد پوست نقش بسزایی در ترشح دارند. با سپس آب و نمک ها، برخی از مواد آلی، به ویژه اوره، و در حین کار شدید عضلانی - اسید لاکتیک از بدن خارج می شود (به فصل اول مراجعه کنید). محصولات دفعی چربی و غدد پستانی - سبوم و شیر دارای اهمیت فیزیولوژیکی مستقل هستند - شیر به عنوان یک محصول غذایی برای نوزادان و سبوم - برای روان کردن پوست.

2. اهمیت کلیه ها در بدن. نفرون واحد مورفو-عملکردی کلیه است. نقش او بخش های مختلفدر تشکیل ادرار

وظیفه اصلی کلیه ها تشکیل ادرار است. واحد ساختاری و عملکردی کلیه ها که این عملکرد را انجام می دهد نفرون است. در کلیه با وزن 150 گرم 1-1.2 میلیون عدد وجود دارد که هر نفرون از یک گلومرول عروقی، کپسول شوملیانسکی-بومن، لوله پیچ خورده پروگزیمال، حلقه هنله، لوله پیچ خورده دیستال و مجرای جمع کننده تشکیل شده است که به داخل لگن کلیه باز می شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد ساختار کلیه به بافت شناسی مراجعه کنید.

کلیه ها پلاسمای خون را از مواد خاصی پاک می کنند و آنها را در ادرار متمرکز می کنند. بخش قابل توجهی از این مواد عبارتند از 1) محصولات نهایی متابولیسم (اوره، اسید اوریک، کراتینین)، 2) ترکیبات برون زا (داروها و غیره)، 3) مواد لازم برای عملکرد بدن، اما محتوای آنها باید در سطح معینی (یونهای Na، Ca، P، آب، گلوکز و غیره) حفظ شود. میزان دفع این گونه مواد توسط کلیه ها توسط هورمون های خاصی تنظیم می شود.

بنابراین، کلیه ها در تنظیم تعادل آب، الکترولیت، اسید-باز و کربوهیدرات در بدن نقش دارند و به حفظ ثبات ترکیب یونی، pH کمک می کنند. فشار اسمزی. در نتیجه، وظیفه اصلی کلیه حذف انتخابی مواد مختلف به منظور حفظ ثبات نسبی ترکیب شیمیایی پلاسمای خون و مایع خارج سلولی است.

علاوه بر این، بیولوژیکی خاص مواد فعالدر تنظیم فشار خون و حجم خون در گردش (رنین) و تشکیل گلبول های قرمز خون (اریتروپویتین ها) نقش دارد. تشکیل این مواد به اصطلاح در سلول ها اتفاق می افتد. دستگاه juxta-glomerular کلیه ها(یوگا).

نفرکتومی دوطرفه یا حاد نارسایی کلیهدر عرض 1-2 هفته منجر به اورمی کشنده می شود (اسیدوز، افزایش غلظت Na، K، P، یون های آمونیاک و غیره). اورمی را می توان با پیوند کلیه یا دیالیز خارج بدنی (اتصال به کلیه مصنوعی) جبران کرد.

3. ساختار گلومرول ها، طبقه بندی آنها (قشری، جناحی).

کلیه ها 2 نوع نفرون دارند:

  1. نفرون های قشری - حلقه کوتاه هنله. در قشر مغز قرار دارد. مویرگ های وابران یک شبکه مویرگی تشکیل می دهند و توانایی محدودی برای بازجذب سدیم دارند. از 80 تا 90 درصد آنها در کلیه وجود دارد
  2. نفرون Juxtamedullary - در مرز بین قشر و مدولا قرار دارد. یک حلقه بلند از هنله که تا عمق مدولا امتداد می یابد. شریان وابران در این نفرون ها قطری برابر با شریان آوران دارد. شریان وابران رگ های مستقیم نازکی را تشکیل می دهد که عمیقاً به داخل مدولا نفوذ می کنند. نفرون Juxtamedullary - 10-20٪، آنها بازجذب یون های سدیم را افزایش می دهند.

فیلتر گلومرولی به موادی با اندازه 4 نانومتر اجازه عبور می دهد و به موادی با اندازه 8 نانومتر اجازه عبور نمی دهد. موادی با وزن مولکولی 10000 آزادانه از وزن مولکولی عبور می کنند و با افزایش وزن تا 70000 ماده حامل به تدریج نفوذپذیری کاهش می یابد. بار منفی. مواد خنثی الکتریکی می توانند با جرم تا 100000 عبور کنند. مساحت کل غشای فیلتر 0.4 میلی متر و مساحت کل در انسان و مساحت کل 0.8-1 متر مربع است.

در یک فرد بالغ در حالت استراحت، 1200 - 1300 میلی لیتر در دقیقه از کلیه جریان می یابد. این 25 درصد حجم دقیقه خواهد بود. این پلاسما است که در گلومرول ها فیلتر می شود، نه خود خون. برای این منظور از هماتوکریت استفاده می شود.

اگر هماتوکریت 45٪ و پلاسما 55٪ باشد، مقدار پلاسما = (0.55 * 1200) = 660 میلی لیتر در دقیقه و مقدار ادرار اولیه = 125 میلی لیتر در دقیقه (20٪ جریان پلاسما) خواهد بود. . در روز = 180 لیتر.

فرآیندهای فیلتراسیون در گلومرول ها به سه عامل بستگی دارد:

  1. گرادیان فشار بین حفره داخلی مویرگ و کپسول.
  2. ساختار فیلتر کلیه
  3. ناحیه غشای فیلتر، که تعیین می کند سرعت حجمیفیلتراسیون

فرآیند فیلتراسیون به فرآیندهای نفوذپذیری غیرفعال اطلاق می شود که تحت تأثیر نیروهای فشار هیدرواستاتیکی انجام می شود و در گلومرول ها فشار فیلتراسیون مجموع فشار هیدرواستاتیک خون در مویرگ ها، فشار انکوتیک و فشار هیدرواستاتیک در خون خواهد بود. کپسول فشار هیدرواستاتیک = 50-70 میلی متر جیوه، زیرا خون در جریان استمستقیماً از آئورت (قسمت شکمی آن).

فشار انکوتیک - توسط پروتئین های پلاسما تشکیل می شود. مولکول های پروتئین بزرگ هستند، آنها قابل مقایسه با منافذ فیلتر نیستند، بنابراین نمی توانند از آن عبور کنند. آنها با فرآیند فیلتراسیون تداخل خواهند داشت. 30 میلی متر خواهد بود.

فشار هیدرواستاتیک فیلتر حاصله که در لومن کپسول قرار دارد. در ادرار اولیه = 20 میلی متر.

FD=Pr-(P0=PM)

Рг - فشار هیدرواستاتیک خون در مویرگها

فشار روآنکوتیک

Рм - فشار ادرار اولیه.

با حرکت خون در مویرگ ها، فشار انکوتیک افزایش می یابد و فیلتراسیون در مرحله خاصی متوقف می شود، زیرا از نیروهای ترویج فیلتراسیون فراتر خواهد رفت.

در 1 دقیقه، 125 میلی لیتر ادرار اولیه تشکیل می شود - 180 لیتر در روز. ادرار نهایی - 1-1.5 لیتر. فرآیند جذب مجدد رخ می دهد. از 125 میلی‌لیتر، 1 میلی‌لیتر به ادرار نهایی می‌رسد. غلظت مواد در ادرار اولیه مطابق با غلظت مواد محلول در پلاسمای خون است، یعنی. ادرار اولیه با پلاسما ایزوتونیک خواهد بود. فشار اسمزی در ادرار اولیه و پلاسما یکسان است - 280-300 mOs مول بر کیلوگرم

4. خون رسانی به کلیه ها. ویژگی های خون رسانی به قشر و مدولای کلیه. خود تنظیمی جریان خون کلیوی.

در شرایط عادی، از 1/5 تا 1/44 خونی که از قلب به آئورت جریان می‌یابد از هر دو کلیه عبور می‌کند که وزن آن‌ها تنها حدود 0.43 درصد وزن بدن یک فرد سالم است. جریان خون از طریق قشر کلیه به 4-5 میلی لیتر در دقیقه در هر 1 گرم بافت می رسد. این بالاترین سطح جریان خون اندام است. ویژگی جریان خون کلیوی این است که در شرایط تغییرات فشار خون سیستمیک در محدوده وسیع (از 90 تا 190 میلی متر جیوه) ثابت می ماند. این به دلیل یک سیستم خاص خود تنظیمی گردش خون در کلیه است.

شریان های کلیوی کوتاه از آئورت شکمی منشعب می شوند، در کلیه به عروق کوچکتر و کوچکتر منشعب می شوند و یک شریان آوران وارد گلومرول می شود. در اینجا به حلقه های مویرگی تجزیه می شود، که با ادغام، شریان وابران را تشکیل می دهند که از طریق آن خون از گلومرول جریان می یابد. قطر شریان وابران باریکتر از شریان آوران است. به زودی پس از خروج از گلومرول، شریان وابران دوباره به مویرگ ها تجزیه می شود و یک شبکه متراکم در اطراف لوله های پیچیده پروگزیمال و دیستال تشکیل می دهد. بنابراین، بیشتر خون در کلیه دو بار از مویرگ ها عبور می کند - ابتدا در گلومرول، سپس در لوله ها. تفاوت در خون رسانی به نفرون مجاوری در این واقعیت نهفته است که شریان وابران به یک شبکه مویرگی اطراف لوله‌ای تجزیه نمی‌شود، بلکه رگ‌های مستقیمی را تشکیل می‌دهد که به داخل مدولای کلیه فرود می‌آیند. این عروق خونرسانی به بصل النخاع کلیه را فراهم می کنند. خون از مویرگ های اطراف لوله و وازا رکتا به داخل جریان می یابد سیستم وریدیو از طریق سیاهرگ کلیوی وارد ورید اجوف تحتانی می شود.

5. روش های فیزیولوژیکی برای مطالعه عملکرد کلیه. ضریب تصفیه (ترخیص).

اندازه گیری میزان فیلتراسیون گلومرولی برای محاسبه حجم مایع فیلتر شده در دقیقه در گلومرول های کلیوی (نرخ فیلتراسیون گلومرولی) و تعدادی دیگر از شاخص های فرآیند تشکیل ادرار، روش ها و فرمول هایی بر اساس اصل تصفیه استفاده می شود (که گاهی اوقات "روش های پاکسازی" نامیده می شود. از جانب کلمه انگلیسیپاکسازی - پاکسازی). برای اندازه گیری ارزش فیلتراسیون گلومرولی، از مواد بی اثر فیزیولوژیکی استفاده می شود که سمی نیستند و به پروتئین موجود در پلاسمای خون متصل نمی شوند و آزادانه از طریق منافذ غشای فیلتر گلومرولی از مجرای مویرگ ها همراه با بدون پروتئین نفوذ می کنند. بخشی از پلاسما در نتیجه غلظت این مواد در مایع گلومرولی مانند پلاسمای خون خواهد بود. این مواد نباید در لوله های کلیوی بازجذب و ترشح شوند، بنابراین کل مقدار آن از طریق ادرار دفع می شود. از این ماده، با اولترافیلترات در گلومرول وارد لومن نفرون شد. مواد مورد استفاده برای اندازه گیری میزان فیلتراسیون گلومرولی شامل پلیمر فروکتوز اینولین، مانیتول، پلی اتیلن گلیکول-400 و کراتینین است.

بیایید اصل خالص سازی را با استفاده از مثال اندازه گیری حجم فیلتراسیون گلومرولی با استفاده از اینولین در نظر بگیریم. مقدار اینولین فیلتر شده در گلومرول ها (In) برابر است با حاصلضرب حجم فیلتر (C In) و غلظت اینولین موجود در آن (برابر غلظت آن در پلاسمای خون، PIN). مقدار اینولین آزاد شده در ادرار در همان زمان برابر است با حاصلضرب حجم ادرار دفع شده (V) بر غلظت اینولین (U In) در آن.

از آنجایی که اینولین دوباره جذب یا ترشح نمی شود، مقدار اینولین فیلتر شده (C∙ آرکه در), برابر با مقدار آزاد شده (V- U در), جایی که:

باکه در = U در∙ V/ آرکه در

این فرمول مبنایی برای محاسبه میزان فیلتراسیون گلومرولی است. هنگام استفاده از مواد دیگر برای اندازه گیری میزان فیلتراسیون گلومرولی، اینولین در فرمول با آنالیت جایگزین می شود و میزان فیلتراسیون گلومرولی این ماده محاسبه می شود. نرخ فیلتراسیون مایع بر حسب میلی لیتر در دقیقه محاسبه می شود. برای مقایسه میزان فیلتراسیون گلومرولی در انسان توده های مختلفبدن و قد به عنوان سطح استاندارد بدن انسان (1.73 متر) نامیده می شود. به طور معمول، در مردان، در هر دو کلیه، میزان فیلتراسیون گلومرولی 1.73 متر است 2 حدود 125 میلی لیتر در دقیقه است، در زنان - تقریباً 110 میلی لیتر در دقیقه.

مقدار فیلتراسیون گلومرولی که با استفاده از اینولین اندازه گیری می شود نیز نامیده می شود ضریب تصفیه اینولین (یا ترخیص کالا از گمرک اینولین) نشان می دهد که در این مدت چقدر پلاسمای خون از اینولین آزاد می شود. برای اندازه گیری کلیرانس اینولین، تزریق مداوم محلول اینولین به داخل سیاهرگ به منظور حفظ غلظت ثابت در خون در طول مطالعه ضروری است. بدیهی است که این بسیار دشوار است و همیشه در کلینیک امکان پذیر نیست، بنابراین کراتینین بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد - یک جزء طبیعی پلاسما، که با خالص سازی آن می توان میزان فیلتراسیون گلومرولی را قضاوت کرد، اگرچه با کمک آن میزان فیلتراسیون گلومرولی است. با دقت کمتری نسبت به تزریق اینولین اندازه گیری شد. با برخی فیزیولوژیکی و به خصوص شرایط پاتولوژیککراتینین ممکن است دوباره جذب و ترشح شود، بنابراین کلیرانس کراتینین ممکن است میزان واقعی فیلتراسیون گلومرولی را منعکس نکند.

در یک فرد سالم، آب در اثر فیلتراسیون در گلومرول ها وارد مجرای نفرون شده، دوباره در لوله ها جذب می شود و در نتیجه غلظت اینولین افزایش می یابد. نشانگر غلظت اینولین U در/ P در نشان می دهد که حجم فیلتر با عبور از لوله ها چند برابر کاهش می یابد. این مقدار برای قضاوت در مورد ویژگی های پردازش هر ماده در لوله ها، برای پاسخ به این سوال که آیا این ماده توسط سلول های لوله ای بازجذب یا ترشح می شود، مهم است. اگر شاخص غلظت یک ماده معین ایکس U x/ P x کمتر از مقدار اندازه گیری همزمان U In / P In است، پس این نشان دهنده جذب مجدد ماده X در لوله ها است، اگر U ایکس/P x بیشتر از U در/ P در, سپس این نشان دهنده ترشح آن است. نسبت شاخص های غلظت ماده X و اینولین Uایکس/P x : U در/ P در نامیده میشود کسر دفع شده (EF).

6. عملکرد گلومرول ها، ساختار فیلتر گلومرولی. مورفو-عملکردی ویژگی های خاص کلیه در فرزندان.

ایده تصفیه آب و مواد محلول به عنوان اولین مرحله تشکیل ادرار در سال 1842 توسط فیزیولوژیست آلمانی K. Ludwig بیان شد. در دهه 20 قرن بیستم، فیزیولوژیست آمریکایی A. Richards موفق شد این فرض را در یک آزمایش مستقیم تأیید کند - با استفاده از یک میکرومانیپولاتور، کپسول گلومرولی را با یک میکروپیپت سوراخ کرد و مایعی را از آن استخراج کرد که در واقع معلوم شد که یک اولترافیلتر است. از پلاسمای خون

اولترافیلتراسیون آب و اجزای با وزن مولکولی کم از پلاسمای خون از طریق فیلتر گلومرولی انجام می شود. این سد فیلتراسیون برای مواد با وزن مولکولی بالا تقریبا غیر قابل نفوذ است. فرآیند اولترافیلتراسیون با تفاوت بین فشار هیدرواستاتیک خون، فشار هیدرواستاتیک در کپسول گلومرولی و فشار انکوتیک پروتئین های پلاسمای خون تعیین می شود. سطح کل مویرگ های گلومرولی بزرگتر از سطح کل بدن انسان است و به 1.5 متر مربع در هر 100 گرم جرم کلیه می رسد. غشای فیلتر (سد فیلتر) که از طریق آن مایع از لومن مویرگ به حفره کپسول گلومرولی عبور می کند، از سه لایه تشکیل شده است: سلول های اندوتلیال مویرگ ها، غشای پایه و سلول های اپیتلیال لایه احشایی (داخلی) کپسول - پادوسیت ها.

سلول ها اندوتلیوم، به جز ناحیه هسته ای، آنها بسیار نازک هستند، ضخامت سیتوپلاسم قسمت های جانبی سلول کمتر از 50 نانومتر است. در سیتوپلاسم حفره های گرد یا بیضی شکل (منافذ) به ابعاد 50-100 نانومتر وجود دارد که تا 30 را اشغال می کند. % سطح سلول در طول جریان طبیعی خون، بزرگترین مولکول های پروتئین یک لایه مانع بر روی سطح منافذ اندوتلیال تشکیل می دهند و مانع حرکت آلبومین از طریق آنها می شوند و در نتیجه عبور سلول های خونی و پروتئین ها از داخل اندوتلیوم را محدود می کنند. سایر اجزای پلاسمای خون و آب می توانند آزادانه به غشای پایه برسند.

پوسته ی مقر اصلی یکی از مهمترین آنها است اجزاءغشای فیلتر گلومرولی در انسان ضخامت غشای پایه 250-400 نانومتر است. این غشا از سه لایه مرکزی و دو لایه محیطی تشکیل شده است. منافذ در غشای پایه از عبور مولکول هایی با قطر بیشتر از 6 نانومتر جلوگیری می کند.

در نهایت، نقش مهمی در تعیین اندازه مواد فیلتر شده ایفا می کند غشاهای شکافی بین پاها" پادوسیت ها اینها سلول های اپیتلیالرو به لومن کپسول گلومرولی و دارای فرآیندهایی - "پاها" که به غشای پایه متصل هستند. غشای پایه و غشای شکاف بین این "پاها" فیلتراسیون موادی را که قطر مولکولی آنها بیشتر از 6.4 نانومتر است محدود می کند (یعنی موادی که شعاع مولکولی آنها بیش از 3.2 نانومتر است از آن عبور نمی کنند). بنابراین، اینولین (شعاع مولکولی 1.48 نانومتر، وزن مولکولی حدود 5200) آزادانه به مجرای نفرون نفوذ می کند؛ تنها 22٪ آلبومین تخم مرغ (شعاع مولکولی 2.85 نانومتر، وزن مولکولی 43500)، هموگلوبین 3٪ (شعاع 3.2 مولکول مولکولی). وزن 68000 و آلبومین سرم کمتر از 1% (شعاع مولکولی 3.55 نانومتر، وزن مولکولی 69000).

از عبور پروتئین ها از فیلتر گلومرولی توسط مولکول های دارای بار منفی - پلی آنیون ها که بخشی از ماده غشای پایه هستند و سیالوگلیکوپروتئین ها در پوششی که روی سطح پودوسیت ها و بین "پاهای" آنها قرار دارد، جلوگیری می شود. محدودیت فیلتر کردن پروتئین هایی که بار منفی دارند به دلیل اندازه منافذ فیلتر گلومرولی و الکترونگاتیوی آنها است. بنابراین، ترکیب فیلتر گلومرولی به خواص سد اپیتلیال و غشای پایه بستگی دارد. به طور طبیعی، اندازه و خواص منافذ سد فیلتراسیون متغیر است، بنابراین، در شرایط عادی، تنها آثاری از فراکسیون های پروتئینی مشخصه پلاسمای خون در اولترافیلترات یافت می شود. عبور مولکول های به اندازه کافی بزرگ از منافذ نه تنها به اندازه آنها بستگی دارد، بلکه به پیکربندی مولکول و مطابقت فضایی آن با شکل منافذ نیز بستگی دارد.

7. ممکانیسم تشکیل ادرار اولیه فشار فیلتراسیون موثر نفوذ عوامل مختلفدر فرآیندهای فیلتراسیون کمیت و خواص ادرار اولیه فیلتراسیون گلومرولی در کودکان

فیلتراسیون است فرآیند فیزیکی. عامل اصلی تعیین کننده فیلتراسیون، اختلاف فشار هیدرواستاتیک در دو طرف فیلتر (فشار فیلتراسیون) است. در کلیه ها برابر است با:

فیلتراسیون P = P در گلومرول - (Oncotic P + بافت P)

30 میلی متر 70 میلی متر (20 میلی متر 20 میلی متر)

علاوه بر فشار فیلتراسیون، اندازه مولکول (وزن مولکولی)، حلالیت در چربی ها و بار الکتریکی نیز مهم است. فیلتر گلومرولی شامل 20-40 حلقه مویرگی است که توسط لایه داخلی کپسول بومن احاطه شده است. اندوتلیوم مویرگ دارای سوراخ (سوراخ) است. پودوسیت های کپسول بومن دارند شکاف های گستردهبین شاخه ها بنابراین، نفوذپذیری توسط ساختار غشاء اصلی تعیین می شود. فاصله بین رشته های کلاژن این غشاء 3-7.5 نانومتر است.

اندازه منافذ در سطح فیلتر مویرگ و کپسول بومن به موادی با وزن مولکولی بیش از 55000 (اینولین) اجازه می دهد تا آزادانه از فیلتر کلیه عبور کنند. مولکول های بزرگتر به سختی نفوذ می کنند (Hb با جرم 64500 در 3٪، آلبومین خون (69000) در 1٪ فیلتر می شود. با این حال، به گفته برخی از دانشمندان، تقریبا تمام آلبومین در کلیه ها فیلتر شده و در لوله ها بازجذب می شود. ظاهراً 80000 حد مطلق نفوذپذیری از منافذ کپسول و گلومرول یک کلیه طبیعی است.

ترکیب فیلتر گلومرولی با اندازه منافذ غشای گلومرولی تعیین می شود. در عین حال، نرخ فیلتراسیون به فشار فیلتراسیون موثر Рф بستگی دارد. به دلیل رسانایی هیدرولیکی بالای مویرگ، تشکیل سریع فیلتر در ابتدای مویرگ رخ می دهد و فشار اسمزی در آن به همان سرعت افزایش می یابد. هنگامی که برابر با فشار هیدرواستاتیک منهای بافت می شود، فشار فیلتراسیون موثر صفر می شود و فیلتراسیون متوقف می شود.

نرخ فیلتراسیون حجم فیلتراسیون در واحد زمان است. در مردان 125 میلی لیتر در دقیقه، در زنان - 110 میلی لیتر در دقیقه است. حدود 180 لیتر در روز فیلتر می شود. به این معنی که حجم کل پلاسما (3 لیتر) در 25 دقیقه در کلیه ها فیلتر می شود و پلاسما 60 بار در روز توسط کلیه ها تصفیه می شود. تمام مایع خارج سلولی (14 لیتر) 12 بار در روز از فیلتر کلیه عبور می کند.

نرخ فیلتراسیون گلومرولی (GFR) به دلیل واکنش‌های میوژنیک در سطح تقریباً ثابتی حفظ می‌شود. عضله صافمخازن آوران و وابران، که فشار فیلتراسیون موثر ثابت را تضمین می کند. بنابراین، عملکرد فیلتراسیون (FF) یا بخشی از جریان پلاسمای کلیوی که به فیلتر عبور می کند نیز ثابت است. در انسان 0.2 (FF = GFR/PPT) است. در شب، GFR 25٪ کمتر است. با برانگیختگی عاطفی، PPT سقوط می کند و FF به دلیل باریک شدن عروق وابران افزایش می یابد. GFR با کلیرانس اینولین تعیین می شود.

8. دستگاه Juxtaglomerular نقش آن. یک نقطه متراکم در لوله های دیستال کلیه، نقش آن.

ترکیب دستگاه juxtaglomerular شامل اجزای زیر است - سلول های اپیتلیوئیدی تخصصیکه عمدتاً شریان های آوران را احاطه کرده اند و این سلول ها در داخل حاوی گرانول های ترشحی با آنزیم رنین هستند. جزء دوم دستگاه است لکه متراکم (maculadensa)،که در قسمت ابتدایی قسمت انتهایی لوله پیچ خورده قرار دارد. این لوله به سلول کلیوی نزدیک می شود. این همچنین شامل سلول های روده بین شریان های وابران و آوران - سلول های قطب اطراف عروقی گلومرول است. اینها سلولهای مزانژیال خارج گلومرولی هستند.

این دستگاه به تغییرات سیستم پاسخ می دهد فشار خونفشار گلومرولی موضعی برای افزایش غلظت سدیم کلریددر لوله های انتهایی این تغییر توسط نقطه متراکم درک می شود.

دستگاه juxtaglomerular به تحریک سیستم عصبی سمپاتیک پاسخ می دهد.

با تمام اثرات فوق، افزایش ترشح رنین شروع می شود که مستقیماً وارد خون می شود.

رنین - آنژیوتانسینوژن (پروتئین پلاسمای خون) - آنژیوتانسین 1 - آنژیوتانسین 2(تحت تأثیر آنزیم مبدل آنژیوتانسین، عمدتاً در ریه ها). آنژیوتانسین 2 یک ماده فعال فیزیولوژیکی است که در سه جهت عمل می کند:

1. بر غدد فوق کلیوی که آلدوسترون را تحریک می کنند، تأثیر می گذارد

2. روی مغز (هیپوتالاموس)، جایی که باعث تحریک تولید ADH و تحریک مرکز تشنگی می شود.

3. ارائه می دهد نفوذ مستقیمروی رگ های خونی ماهیچه ها - باریک شدن

با بیماری کلیوی، فشار خون افزایش می یابد. فشار نیز با باریک شدن آناتومیک افزایش می یابد سرخرگ کلیوی. این منجر به فشار خون مداوم می شود. اثر آنژیوتانسین 2 بر غدد فوق کلیوی منجر به آلدوسترون می شود که باعث احتباس سدیم در بدن می شود، زیرا در اپیتلیوم لوله های کلیوی، عملکرد پمپ سدیم-پتاسیم را افزایش می دهد. عملکرد انرژی این پمپ را تامین می کند. آلدوسترون باعث افزایش بازجذب سدیم می شود. باعث دفع پتاسیم می شود. همراه با سدیم آب نیز می آید. احتباس آب به دلیل ... هورمون ضد ادرار ترشح می شود. اگر آلدوسترون نداشته باشیم، از دست دادن سدیم و احتباس پتاسیم شروع می شود. دفع سدیم در کلیه ها تحت تأثیر دهلیزی است پپتید سدیم - ادراری.این عامل باعث افزایش اتساع عروق، افزایش فرآیندهای فیلتراسیون و ایجاد دیورز و ناتریورز می شود.

اقدام نهایی- کاهش حجم پلاسما، کاهش مقاومت عروق محیطی، کاهش فشار متوسط ​​شریانی و حجم دقیقه خون.

پروستاگلاندین ها و کینین ها بر دفع سدیم توسط کلیه ها تأثیر می گذارند. پروستاگلاندین E2 باعث افزایش دفع سدیم و آب توسط کلیه ها می شود. برادی کینین به طور مشابه به عنوان یک گشاد کننده عروق عمل می کند. تحریک سیستم سمپاتیک باعث افزایش بازجذب سدیم و کاهش دفع آن در ادرار می شود. این اثر با انقباض عروق و کاهش فیلتراسیون گلومرولی و با تأثیر مستقیم بر جذب سدیم لوله ای همراه است. سیستم سمپاتیکرنین - آنژیوتانسین - آلدوسترون را فعال می کند.

که درکلیه ها چندین ماده فعال بیولوژیکی تولید می کنند که باعث می شود آن را به عنوان یک اندام غدد درون ریز در نظر بگیریم. سلول های گرانول دستگاه juxtaglomerular وارد خون می شوند رنین هنگامی که فشار خون در کلیه کاهش می یابد، محتوای سدیم در بدن کاهش می یابد، زمانی که فرد از حالت افقی به حالت عمودی حرکت می کند. میزان ترشح رنین از سلول ها به خون نیز بسته به غلظت Na + و C1 - در ناحیه ماکولا دنسا لوله دیستال متفاوت است و تنظیم الکترولیت و تعادل گلومرولی-توبولی را فراهم می کند. رنین در سلول های گرانول دستگاه juxtaglomerular سنتز می شود و یک آنزیم پروتئولیتیک است. در پلاسمای خون، از آنژیوتانسینوژن جدا می شود، که عمدتاً در بخش α2-گلوبولین قرار دارد، یک پپتید غیرفعال فیزیولوژیکی متشکل از 10 اسید آمینه، آنژیوتانسین I. در پلاسمای خون، تحت تأثیر آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین، 2 آمینو اسیدها از آنژیوتانسین I جدا می شوند و به فعال تبدیل می شوند منقبض کننده عروق آنژیوتانسین II. فشار خون را به دلیل انقباض عروق شریانی افزایش می دهد، ترشح آلدوسترون را افزایش می دهد، احساس تشنگی را افزایش می دهد و بازجذب سدیم را در لوله های انتهایی و مجاری جمع کننده تنظیم می کند. همه این اثرات به عادی سازی حجم خون و فشار خون کمک می کند.

فعال کننده پلاسمینوژن در کلیه سنتز می شود - اوروکیناز کلیه ها در مدولا تشکیل می شوند پروستاگلاندین ها آنها به ویژه در تنظیم کلیه و جریان خون عمومی، افزایش دفع سدیم در ادرار، کاهش حساسیت سلول های لوله ای به ADH. سلول های کلیه، پروهورمون تشکیل شده در کبد - ویتامین D 3 - را از پلاسمای خون استخراج می کنند و آن را به یک هورمون فعال فیزیولوژیکی تبدیل می کنند - اشکال فعال ویتامین D3. این استروئید تشکیل پروتئین متصل شونده به کلسیم در روده ها را تحریک می کند، باعث آزاد شدن کلسیم از استخوان ها می شود و بازجذب آن را در لوله های کلیوی تنظیم می کند. کلیه محل تولید است اریتروپویتین، تحریک اریتروپوئز در مغز استخوان. در کلیه تولید می شود برادی کینین، گشاد کننده عروق قوی بودن

9. فیزیOلنقش منطقی لوله ها (دستگاه لوله ای) نفرون. بازجذب در لوله پروگزیمال (انتقال فعال و غیرفعال). بازجذب گلوکز بازجذب لوله ای در کودکان

مرحله اولیه تشکیل ادرار که منجر به فیلتراسیون تمام اجزای کم مولکولی پلاسمای خون می شود، ناگزیر باید با وجود سیستم هایی در کلیه ترکیب شود که همه مواد ارزشمند برای بدن را دوباره جذب می کند. در شرایط عادی، روزانه تا 180 لیتر فیلتر در کلیه انسان تشکیل می شود و 1.0-1.5 لیتر ادرار آزاد می شود، بقیه مایع در لوله ها جذب می شود. نقش سلول های بخش های مختلف نفرون در بازجذب متفاوت است. آزمایش‌هایی که بر روی حیوانات با استخراج مایع از قسمت‌های مختلف نفرون با استفاده از میکروپیپت انجام شد، مشخص کردن ویژگی‌های بازجذب مواد مختلف در قسمت‌های مختلف لوله‌های کلیوی را ممکن کرد (شکل 12.6). در بخش پروگزیمال نفرون، اسیدهای آمینه، گلوکز، ویتامین‌ها، پروتئین‌ها، عناصر ریز و مقدار قابل توجهی از یون‌های Na +، CI -، HCO3 تقریباً به طور کامل بازجذب می‌شوند. متعاقباً الکترولیت ها و آب از نفرون جذب می شوند.

بازجذب سدیم و کلر مهمترین فرآیند از نظر حجم و انرژی مصرفی است. در لوله پروگزیمال، در نتیجه بازجذب بیشتر مواد تصفیه شده و آب، حجم ادرار اولیه کاهش می یابد و حدود 1/3 مایع فیلتر شده در گلومرول ها وارد قسمت اولیه حلقه نفرون می شود. مقدار کل سدیمی که در طی فیلتراسیون وارد نفرون شده است تا 25 درصد در حلقه نفرون جذب می شود. در لوله پیچیده دیستال - حدود 9 %, و کمتر از 1 % در مجاری جمع آوری مجدد جذب می شود یا از طریق ادرار دفع می شود.

بازجذب در بخش دیستال با این واقعیت مشخص می شود که سلول ها مقدار کمتری یون را نسبت به لوله پروگزیمال منتقل می کنند، اما در برابر یک گرادیان غلظت بزرگتر. این بخش از نفرون و مجاری جمع کننده نقش مهمی در تنظیم حجم ادرار دفع شده و غلظت مواد فعال اسمزی در آن دارند (غلظت اسمزی 1). در ادرار نهایی، غلظت سدیم می تواند به 1 میلی مول در لیتر در مقایسه با 140 میلی مول در لیتر در پلاسمای خون کاهش یابد. در لوله دیستال، پتاسیم نه تنها بازجذب می شود، بلکه در صورت وجود بیش از حد در بدن، ترشح می شود.

برای مشخص کردن جذب مواد مختلف در لوله‌های کلیوی، ایده آستانه دفع ضروری است. مواد غیر آستانه با هر غلظتی در پلاسمای خون (و بر این اساس، در اولترافیلترات) آزاد می شوند. چنین موادی اینولین و مانیتول هستند. آستانه حذف تقریباً تمام مواد مهم فیزیولوژیکی با ارزش برای بدن متفاوت است. بنابراین، انتشار گلوکز در ادرار (گلوکوزوری) زمانی اتفاق می افتد که غلظت آن در فیلتر گلومرولی (و در پلاسمای خون) از 10 میلی مول در لیتر بیشتر شود. معنای فیزیولوژیکی این پدیده هنگام توصیف مکانیسم بازجذب آشکار خواهد شد.

قابل فیلتر کردن گلوکز تقریباً به طور کامل توسط سلول های توبول پروگزیمال بازجذب می شود و به طور معمول مقدار کمی در روز (بیش از 130 میلی گرم) از طریق ادرار دفع می شود. فرآیند بازجذب گلوکز در برابر یک گرادیان غلظت بالا رخ می دهد و ثانویه فعال است. در غشای آپیکال (مجله) سلول، گلوکز با یک حامل ترکیب می شود، که باید Na + را نیز متصل کند، پس از آن، مجموعه از طریق غشای آپیکال منتقل می شود، یعنی گلوکز و Na + وارد سیتوپلاسم می شوند. غشای آپیکال بسیار انتخابی و یک طرفه نفوذپذیر است و اجازه نمی دهد گلوکز یا Na + از سلول به مجرای لوله عبور کند. این مواد در طول یک گرادیان غلظت به سمت پایه سلول حرکت می کنند. انتقال گلوکز از سلول به خون از طریق غشای پلاسمایی پایه دارای ماهیت انتشار تسهیل شده است و Na + همانطور که در بالا ذکر شد توسط پمپ سدیم واقع در این غشاء حذف می شود.

10. بازجذب در قسمت نازک حلقه هنله (غلظت ادرار). مفهوم سیستم چرخشی ضد جریان

مایعی که از لوله پروگزیمال وارد بخش نزولی نازک حلقه نفرون می شود وارد ناحیه کلیه می شود، در بافت بینابینی که غلظت مواد فعال اسمزی بیشتر از قشر کلیه است. این افزایش غلظت اسمولال در ناحیه بیرونی مدولا به دلیل فعالیت اندام صعودی ضخیم حلقه نفرون است. دیواره آن نسبت به آب نفوذ ناپذیر است و سلول ها کلر، سدیم + را به بافت بینابینی منتقل می کنند. دیواره قسمت نزولی حلقه قابل نفوذ به آب است. آب از مجرای لوله به بافت بینابینی اطراف در طول شیب اسمزی جذب می شود و مواد فعال اسمزی در مجرای لوله باقی می مانند. غلظت مواد فعال اسمزی در مایعی که از قسمت صعودی حلقه به قسمت های اولیه لوله پیچیده دوردست می آید در حال حاضر حدود 200 mOsmol/kg H 2 O است، یعنی از اولترافیلترات کمتر است. ورود C1 - و Na + به بافت بینابینی مدولا باعث افزایش غلظت مواد فعال اسمزی (غلظت اسمولال) مایع بین سلولی در این ناحیه از کلیه می شود. غلظت اسمولال مایع واقع در لومن اندام نزولی حلقه نیز به همان میزان افزایش می یابد. این به دلیل این واقعیت است که آب از دیواره نفوذپذیر آب حلقه نفرون نزولی به بافت بینابینی در امتداد شیب اسمزی عبور می کند، در حالی که در همان زمان مواد فعال اسمزی در لومن این لوله باقی می مانند.

هر چه مایع در اندام نزولی حلقه از قشر به پاپیلای اصلی کلیوی بیشتر باشد، غلظت اسمولال آن بیشتر می شود. بنابراین، در هر بخش مجاور اندام نزولی تنها یک افزایش جزئی در فشار اسمزی وجود دارد، اما در امتداد مدولای کلیه، غلظت اسمولال مایع در لومن توبول و در بافت بینابینی به تدریج از 300 به 1450 mOsmol/kg افزایش می‌یابد. H2O.

در راس بصل النخاع کلیه، غلظت اسمولی مایع در حلقه نفرون چندین برابر افزایش می یابد و حجم آن کاهش می یابد. با حرکت بیشتر مایع در امتداد قسمت صعودی حلقه نفرون، به ویژه در ضخامت بخش صعودیحلقه ها، بازجذب C1 - و Na + ادامه می یابد، اما آب در مجرای لوله باقی می ماند.

در اوایل دهه 50 قرن بیستم، فرضیه ای اثبات شد که بر اساس آن، تشکیل ادرار غلیظ اسمزی به دلیل فعالیت سیستم ضربدر جریان مخالف در کلیه است.

اصل تبادل جریان متقابل در طبیعت کاملاً گسترده است و در فناوری استفاده می شود. اجازه دهید مکانیسم عملکرد چنین سیستمی را با استفاده از مثال عروق خونی در اندام حیوانات قطب شمال در نظر بگیریم. برای جلوگیری از تلفات حرارتی زیاد، خون در شریان‌ها و وریدهای انتهایی به موازات هم جریان می‌یابد به‌گونه‌ای که گرم می‌شود. خون شریانیسرد شده گرم می کند خون وریدی، حرکت به سمت قلب (شکل 12.8، A). خون شریانی با دمای پایین به داخل پا جریان می یابد که انتقال حرارت را به شدت کاهش می دهد. در اینجا چنین سیستمی فقط به عنوان مبدل جریان مخالف عمل می کند. در کلیه دارای اثر چند برابری است، یعنی افزایش اثر،

در هر یک از بخش های منفرد سیستم به دست می آید. برای درک بهتر عملکرد آن، سیستمی متشکل از سه لوله موازی را در نظر بگیرید (شکل 12.8، B). لوله های I و II به صورت قوسی در یک انتها به هم متصل شده اند. دیواره مشترک هر دو لوله، توانایی انتقال یون ها را دارد، اما اجازه عبور آب را نمی دهد. هنگامی که محلولی با غلظت mOsmol/l 300 از طریق ورودی I (شکل 12.8، B، a) در چنین سیستمی ریخته می شود و جریان نمی یابد، پس از مدتی در نتیجه انتقال یون ها در لوله I، محلول هیپوتونیک می شود و در لوله II هیپرتونیک می شود. در حالتی که مایع به طور مداوم از طریق لوله ها جریان می یابد، غلظت مواد فعال اسمزی شروع می شود (شکل 12.8، B، b). تفاوت غلظت آنها در هر سطح از لوله به دلیل یک اثر انتقال یون از 200 میلی مول در لیتر تجاوز نمی کند، اما در طول لوله، اثرات منفرد چند برابر می شوند و سیستم به عنوان یک ضرب کننده جریان مخالف شروع به کار می کند. . از آنجایی که با حرکت مایع، نه تنها یون‌ها، بلکه مقدار معینی آب نیز از آن استخراج می‌شود، غلظت محلول با نزدیک شدن به خم شدن حلقه به طور فزاینده‌ای افزایش می‌یابد. برخلاف لوله های I و II، در لوله III نفوذپذیری دیواره ها به آب تنظیم می شود: وقتی دیواره نفوذپذیر می شود و شروع به عبور آب می کند، حجم مایع موجود در آن کاهش می یابد. در این حالت، آب به سمت غلظت اسمزی بالاتر به مایع نزدیک لوله می رود و نمک ها در داخل لوله باقی می مانند. در نتیجه غلظت یون ها در لوله III افزایش می یابد و حجم مایع موجود در آن کاهش می یابد. غلظت مواد در آن به تعدادی از شرایط، از جمله عملکرد سیستم ضرب جریان مخالف لوله های I و II بستگی دارد. همانطور که از بحث زیر مشخص خواهد شد، عملکرد لوله های کلیوی در فرآیند غلظت اسمزی ادرار مشابه مدل توصیف شده است.

بسته به وضعیت تعادل آب بدن، کلیه ها ادرار هیپوتونیک (رقت اسمزی) یا برعکس، غلیظ اسمزی (غلظت اسمزی) ترشح می کنند. در فرآیند غلظت اسمزی ادرار در کلیه، تمام بخش‌های لوله‌ها، رگ‌های مدولا و بافت بینابینی شرکت می‌کنند که به عنوان یک سیستم تکثیر جریان چرخشی عمل می‌کنند. از 100 میلی لیتر فیلتر تشکیل شده در گلومرول ها، حدود 60-70 میلی لیتر (2/3) در انتهای بخش پروگزیمال دوباره جذب می شود. غلظت مواد فعال اسمزی در مایع باقی مانده در لوله ها مانند اولترافیلترات پلاسمای خون است، اگرچه ترکیب مایع با ترکیب اولترافیلترات به دلیل بازجذب تعدادی از مواد همراه با آب در داخل لوله ها متفاوت است. لوله پروگزیمال (شکل 12.9). در مرحله بعد، مایع لوله ای از قشر کلیه به مدولا می گذرد، در امتداد حلقه نفرون به سمت راس مدولا حرکت می کند (جایی که لوله 180 درجه خم می شود)، به بخش صعودی حلقه می رود و در جهت از مدولا حرکت می کند. به قشر کلیه

11. بازجذب در لوله های دیستال کلیه (اختیاری). مکانیسم هورمونیتنظیم بازجذب سدیم (رنین - آنژیوتانسین - آلدوسترون).

بخش های اولیه لوله پیچ خورده دیستال همیشه، هم در حین دیورز آب و هم در زمان ضد دیورز، مایع هیپوتونیک دریافت می کنند که غلظت مواد فعال اسمزی در آن کمتر از 200 mOsmol/kg H2O است.

با کاهش ادرار (ضد ادرار) ناشی از تزریق ADH یا ترشح ADH توسط نوروهیپوفیز در هنگام کمبود آب در بدن، نفوذپذیری دیواره قسمت های انتهایی بخش دیستال (توبول اتصال) و مجاری جمع کننده برای آب افزایش می یابد. از مایع هیپوتونیک واقع در لوله اتصال و مجرای جمع‌آوری قشر کلیه، آب در امتداد شیب اسمزی بازجذب می‌شود، غلظت اسمولی مایع در این بخش به mOsmol/kg H2O 300 افزایش می‌یابد، یعنی نسبت به خون در آن ایزواسموتیک می‌شود. گردش خون سیستمیک و مایع بین سلولی قشر کلیه غلظت ادرار در مجاری جمع آوری ادامه می یابد. آنها به موازات لوله های حلقه نفرون از طریق مدولای کلیه عبور می کنند. همانطور که در بالا ذکر شد، در بصل النخاع کلیه، غلظت اسمولال مایع به تدریج افزایش می یابد و آب از ادرار در مجاری جمع کننده بازجذب می شود. غلظت مواد فعال اسمزی در مایع لومن توبول با مایع بینابینی در راس مدولا برابر است. در شرایط کمبود آب در بدن، ترشح ADH افزایش می‌یابد که باعث افزایش نفوذپذیری دیواره‌های قسمت‌های انتهایی بخش دیستال و مجاری جمع‌آوری آب می‌شود.

بر خلاف منطقه خارجیمدولای کلیه، که در آن افزایش غلظت اسمولی عمدتاً بر اساس انتقال Na + و C1 - است، در بصل النخاع داخلی کلیه این افزایش به دلیل مشارکت تعدادی از مواد است که از جمله اوره است. بسیار مهم است - برای آن دیواره های لوله پروگزیمال نفوذپذیر هستند. تا 50 در لوله پروگزیمال دوباره جذب می شود % از اوره فیلتر شده، با این حال، در ابتدای لوله دیستال مقدار اوره کمی بیشتر از مقدار اوره عرضه شده با فیلتر است. معلوم شد که یک سیستم گردش اوره داخل کلیوی وجود دارد که در غلظت اسمزی ادرار نقش دارد. با آنتی دیورز، ADH نفوذ پذیری مجاری جمع کننده مدولای کلیه را نه تنها به آب، بلکه به اوره نیز افزایش می دهد. در لومن مجاری جمع کننده به دلیل بازجذب آب، غلظت اوره افزایش می یابد. هنگامی که نفوذپذیری دیواره لوله‌ای نسبت به اوره افزایش می‌یابد، به داخل بصل النخاع کلیه منتشر می‌شود. اوره به لومن نفوذ می کند رگ مستقیمو بخش نازکحلقه های نفرون اوره که به سمت قشر کلیه در امتداد وازا رکتا بالا می رود، به طور مداوم در تبادل جریان مخالف شرکت می کند، به بخش نزولی وازا رکتا و قسمت نزولی حلقه نفرون منتشر می شود. عرضه مداوم اوره، C1 - و Na + به بصل النخاع داخلی، بازجذب شده توسط سلول های حلقه نفرون بالارونده نازک و مجاری جمع آوری، احتباس این مواد به دلیل فعالیت سیستم جریان مخالف وازا رکتا و حلقه های نفرون تضمین می کند. افزایش غلظت مواد فعال اسمزی در مایع خارج سلولی در کلیه های داخلی مدولا به دنبال افزایش غلظت اسمولی مایع بینابینی اطراف مجرای جمع کننده، جذب مجدد آب از آن افزایش یافته و کارایی عملکرد تنظیم اسمزی کلیه افزایش می یابد. این داده‌ها در مورد تغییرات در نفوذپذیری دیواره لوله‌ای به اوره، بینشی در مورد اینکه چرا با کاهش خروجی ادرار کاهش می‌یابد، کلیرانس اوره کاهش می‌یابد.

عروق مستقیم بصل النخاع کلیه، مانند لوله های حلقه نفرون، یک سیستم جریان مخالف را تشکیل می دهند. به لطف این آرایش وازا رکتا، خون رسانی موثر به بصل النخاع کلیه تضمین می شود، اما مواد فعال اسمزی از خون شسته نمی شوند، زیرا زمانی که خون از داخل وازا رکتا عبور می کند، همان تغییرات در غلظت اسمزی آن مشاهده می شود. در بخش نزولی نازک حلقه نفرون. با حرکت خون به سمت راس مدولا، غلظت مواد فعال اسمزی در آن به تدریج افزایش می‌یابد و در حین حرکت برگشت خون به قشر مغز، نمک‌ها و سایر مواد در آن پخش می‌شوند. دیواره عروقی، به بافت بینابینی منتقل می شود. بنابراین، گرادیان غلظت مواد فعال اسمزی در داخل کلیه حفظ می شود و وازا رکتا به عنوان یک سیستم جریان مخالف عمل می کند. سرعت حرکت خون از طریق وازا رکتا میزان نمک و اوره حذف شده از بصل النخاع و خروج آب بازجذب شده را تعیین می کند.

در مورد دیورز آب، عملکرد کلیه با تصویری که قبلا توضیح داده شد متفاوت است. بازجذب پروگزیمال تغییر نمی کند، همان مقدار مایع وارد بخش دیستال نفرون می شود که در زمان آنتی دیورز. اسمولالیته بصل النخاع کلیه در طول دیورز آب سه برابر کمتر از حداکثر ضد دیورز است و غلظت اسمزی مایع ورودی به بخش دیستال نفرون یکسان است - تقریباً 200 mOsmol/kg H 2 O. با دیورز آب دیواره قسمت های انتهایی لوله های کلیوی نفوذپذیر به آب باقی می ماند و سلول ها همچنان به بازجذب Na + از ادرار جاری ادامه می دهند. در نتیجه، ادرار هیپوتونیک آزاد می شود، غلظت مواد فعال اسمزی که در آن می تواند به 50 mOsmol/kg H 2 O کاهش یابد. نفوذپذیری لوله ها برای اوره کم است، بنابراین اوره بدون تجمع در مدولا از طریق ادرار دفع می شود. از کلیه

بنابراین، فعالیت حلقه نفرون، قسمت های انتهایی بخش دیستال و مجاری جمع کننده، توانایی کلیه ها را برای تولید حجم زیادی ادرار رقیق (هیپوتونیک) - تا 900 میلی لیتر در ساعت، تضمین می کند و با کمبود آب، دفع می کند. فقط 10-12 میلی لیتر در ساعت ادرار، 4.5 برابر بیشتر از خون غلظت اسمزی دارد. توانایی کلیه برای تمرکز اسمزی ادرار در برخی از جوندگان بیابانی به طور استثنایی توسعه یافته است که به آنها اجازه می دهد. مدت زمان طولانیبدون آب انجام دهید

12. بازجذب اختیاری آب در مجاری جمع آوری. مکانیسم هورمونی برای تنظیم بازجذب آب (وازوپرسین). آکواپورین ها و نقش آنها

در نفرون پروگزیمال، بازجذب سدیم، پتاسیم، کلر و سایر مواد از طریق غشای دیواره لوله که نفوذپذیری بالایی نسبت به آب دارد، انجام می‌شود. برعکس، در حلقه نفرون بالارونده ضخیم، لوله‌های پیچیده دیستال و مجاری جمع‌آوری، بازجذب یون‌ها و آب از طریق دیواره لوله‌ای که نفوذپذیری کمی به آب دارد، انجام می‌شود. نفوذپذیری غشاء برای آب در قسمت های جداگانه نفرون و مجاری جمع کننده قابل تنظیم است و میزان نفوذ پذیری بسته به حالت عملکردیبدن (بازجذب اختیاری). تحت تأثیر تکانه هایی که در امتداد اعصاب وابران وارد می شوند و تحت تأثیر مواد فعال بیولوژیکی، بازجذب سدیم و کلر در نفرون پروگزیمال تنظیم می شود. این به ویژه در مورد افزایش حجم خون و مایع خارج سلولی آشکار می شود، زمانی که کاهش بازجذب در لوله پروگزیمال باعث افزایش دفع یون ها و آب می شود و در نتیجه تعادل آب و نمک را بازیابی می کند. ایزوسمی همیشه در توبول پروگزیمال حفظ می شود. دیواره لوله نسبت به آب نفوذپذیر است و حجم آب بازجذب شده با مقدار مواد فعال اسمزی بازجذب شده تعیین می شود که آب در پشت آن در امتداد گرادیان اسمزی حرکت می کند. در قسمت های انتهایی نفرون دیستال و مجاری جمع کننده، نفوذپذیری دیواره لوله به آب توسط وازوپرسین تنظیم می شود.

بازجذب اختیاری آب به نفوذپذیری اسمزی دیواره لوله، بزرگی گرادیان اسمزی و سرعت حرکت سیال در طول لوله بستگی دارد.

برای مشخص کردن جذب مواد مختلف در لوله‌های کلیوی، ایده آستانه دفع ضروری است.

یکی از ویژگی های کلیه ها توانایی آنها در تغییر شدت انتقال مواد مختلف در طیف گسترده ای است: آب، الکترولیت ها و غیر الکترولیت ها. این یک شرط ضروری برای کلیه برای تحقق هدف اصلی خود - تثبیت شاخص های فیزیکی و شیمیایی اولیه مایعات داخلی است. دامنه وسیع تغییرات در سرعت بازجذب هر یک از مواد لازم برای بدن فیلتر شده در مجرای لوله، وجود مکانیسم های مناسب برای تنظیم عملکرد سلول را می طلبد. عملکرد هورمون ها و واسطه هایی که بر انتقال یون ها و آب تأثیر می گذارند با تغییر در عملکرد کانال های یونی یا آب، حامل ها و پمپ های یونی تعیین می شود. چندین نوع شناخته شده از مکانیسم های بیوشیمیایی وجود دارد که هورمون ها و واسطه ها انتقال مواد توسط سلول نفرون را تنظیم می کنند. در یک مورد، ژنوم فعال می شود و سنتز پروتئین های خاص مسئول اجرای اثر هورمونی افزایش می یابد؛ در مورد دیگر، تغییر در نفوذپذیری و عملکرد پمپ بدون مشارکت مستقیم ژنوم رخ می دهد.

مقایسه ویژگی های عملکرد آلدوسترون و وازوپرسین به ما امکان می دهد تا ماهیت هر دو نوع تأثیرات تنظیمی را آشکار کنیم. آلدوسترون باعث افزایش بازجذب Na+ می شود

سلول های لوله ای کلیه از مایع خارج سلولی، آلدوسترون از طریق غشای پلاسمایی پایه به سیتوپلاسم سلولی نفوذ می کند، با گیرنده متصل می شود و کمپلکس حاصل وارد هسته می شود (شکل 12.11). در هسته، سنتز tRNA وابسته به DNA تحریک می شود و تشکیل پروتئین های لازم برای افزایش انتقال Na+ فعال می شود. آلدوسترون سنتز اجزای پمپ سدیم (Na + , K + -ATPase)، آنزیم های چرخه اسید تری کربوکسیلیک (Krebs) و کانال های سدیم را تحریک می کند که Na + از طریق غشای آپیکال از لومن لوله وارد سلول می شود. در شرایط طبیعی فیزیولوژیکی، یکی از عوامل محدود کننده بازجذب Na + نفوذپذیری غشای پلاسمایی آپیکال به Na + است. افزایش تعداد کانال های سدیم یا زمان باز بودن آنها باعث افزایش ورود Na به سلول، افزایش محتوای Na + در سیتوپلاسم آن و تحریک انتقال فعال Na + و تنفس سلولی می شود.

افزایش ترشح K + تحت تأثیر آلدوسترون به دلیل افزایش نفوذپذیری پتاسیم غشای آپیکال و جریان K از سلول به لومن توبول است. سنتز تقویت شده Na +، K + -ATPase تحت تأثیر آلدوسترون، افزایش ورود K + به سلول را از مایع خارج سلولی تضمین می کند و به ترشح K + کمک می کند.

یکی دیگر از گزینه های مکانیزم عمل سلولیبیایید با استفاده از مثال ADH (وازوپرسین) به هورمون ها نگاه کنیم. از سمت مایع خارج سلولی با گیرنده V 2 که در غشای پلاسمایی پایه سلول های قسمت های انتهایی بخش دیستال و مجاری جمع کننده قرار دارد، تعامل دارد. با مشارکت پروتئین های G، آنزیم آدنیلات سیکلاز فعال می شود و 3،5 اینچ -AMP (cAMP) از ATP تشکیل می شود که پروتئین کیناز A و وارد کردن کانال های آب (آکواپورین ها) را به غشای آپیکال تحریک می کند. این منجر به افزایش نفوذپذیری آب می شود. متعاقباً، cAMP توسط فسفودی استراز تخریب شده و به 3"5"-AMP تبدیل می شود.

13. رفلکس های تنظیم کننده اسمز. گیرنده های اسمور، محلی سازی آنها، مکانیسم اثر، اهمیت.

کلیه به عنوان یک ارگان اجرایی در زنجیره ای از رفلکس های مختلف عمل می کند که ثبات ترکیب و حجم مایعات را در محیط داخلی تضمین می کند. سیستم عصبی مرکزی اطلاعاتی در مورد وضعیت محیط داخلی دریافت می کند، سیگنال ها یکپارچه می شوند و فعالیت کلیه ها با مشارکت اعصاب وابران یا غدد درون ریز تنظیم می شود که هورمون های آنها روند تشکیل ادرار را تنظیم می کنند. کار کلیه، مانند سایر اندام ها، نه تنها تحت کنترل رفلکس بدون قید و شرط است، بلکه توسط قشر مغز نیز تنظیم می شود، به عنوان مثال، تشکیل ادرار می تواند به روش رفلکس شرطی تغییر کند. آنوری، که با تحریک دردناک رخ می دهد، می تواند با رفلکس شرطی بازتولید شود. مکانیسم آنوری درد مبتنی بر تحریک مراکز هیپوتالاموس است که ترشح وازوپرسین را توسط نوروهیپوفیز تحریک می کنند. همراه با این، فعالیت قسمت سمپاتیک سیستم عصبی خودمختار و ترشح کاتکول آمین ها توسط غدد فوق کلیوی افزایش می یابد که به دلیل کاهش شدید فیلتراسیون گلومرولی و افزایش بازجذب لوله ای آب باعث کاهش شدید ادرار می شود.

نه تنها کاهش، بلکه افزایش دیورز نیز می تواند ناشی از یک رفلکس شرطی باشد. مدیریت چندگانهآب به بدن سگ در ترکیب با عمل محرک شرطیمنجر به شکل گیری می شود رفلکس شرطیهمراه با افزایش برون ده ادرار. مکانیسم پلی اوری رفلکس شرطی در این مورد بر اساس این واقعیت است که از قشر نیمکره های مغزیتکانه ها وارد هیپوتالاموس می شوند و ترشح ADH کاهش می یابد. تکانه هایی که از طریق اعصاب وابران کلیه می رسند، همودینامیک و عملکرد دستگاه juxtaglomerular کلیه را تنظیم می کنند و تأثیر مستقیمی بر بازجذب و ترشح تعدادی از غیر الکترولیت ها و الکترولیت ها در لوله ها دارند. تکانه هایی که از طریق فیبرهای آدرنرژیک وارد می شوند، انتقال سدیم را تحریک می کنند و از طریق فیبرهای کولینرژیک، جذب مجدد گلوکز و ترشح اسیدهای آلی را فعال می کنند. مکانیسم تغییرات در تشکیل ادرار با مشارکت اعصاب آدرنرژیک به دلیل فعال شدن آدنیلات سیکلاز و تشکیل cAMP در سلول های لوله ای است. آدنیلات سیکلاز حساس به کاتکول آمین در غشاهای قاعده جانبی سلول های لوله پیچیده دیستال و بخش های اولیه مجاری جمع کننده وجود دارد. اعصاب آوران کلیه به عنوان یک پیوند اطلاعاتی در سیستم تنظیم یونی نقش مهمی ایفا می کنند و اجرای رفلکس های کلیوی را تضمین می کنند.

14. فرآیندهای ترشحی در کلیه ها.

کلیه ها در تشکیل (سنتز) مواد خاصی نقش دارند که متعاقباً آنها را حذف می کنند. کلیه ها انجام می دهند عملکرد ترشحی. آنها توانایی ترشح اسیدها و بازهای آلی، یون های K+ و H+ را دارند. مشارکت کلیه ها نه تنها در مواد معدنی، بلکه در متابولیسم چربی، پروتئین و کربوهیدرات نیز ثابت شده است.

بنابراین، کلیه ها، میزان فشار اسمزی بدن را تنظیم می کنند، پایداری واکنش خون، انجام کارهای مصنوعی، ترشحی و عملکرد دفعی، در حفظ ثبات ترکیب محیط داخلی بدن (هموستاز) مشارکت فعال داشته باشید.

لومن لوله ها حاوی بی کربنات سدیم است. سلول های لوله های کلیوی حاوی آنزیم کربنیک انیدراز هستند که تحت تأثیر آن اسید کربنیک از دی اکسید کربن و آب تشکیل می شود.

اسید کربنیک به یک یون هیدروژن و یک آنیون HCO3- تجزیه می شود. یون H+ از سلول به مجرای لوله ترشح می شود و سدیم را از بی کربنات جابجا می کند و آن را به اسید کربنیک و سپس به H2O و CO2 تبدیل می کند. در داخل سلول، HCO3- با Na+ بازجذب شده از فیلتر برهمکنش می‌کند. CO2 که به راحتی از طریق غشاها در امتداد گرادیان غلظت پخش می شود، وارد سلول می شود و همراه با CO2 که در نتیجه متابولیسم سلولی تشکیل می شود، واکنش نشان می دهد و اسید کربنیک تشکیل می دهد.

یون‌های هیدروژن ترشح شده در مجرای لوله نیز به فسفات غیر جایگزین (Na2HPO4) متصل می‌شوند و سدیم را از آن جابجا می‌کنند و آن را به سدیم تک جایگزین - NaH2PO4 تبدیل می‌کنند.

در نتیجه دآمیناسیون اسیدهای آمینه در کلیه ها، آمونیاک تشکیل شده و در مجرای لوله آزاد می شود. یون های هیدروژن در مجرای لوله به آمونیاک متصل می شوند و یون آمونیوم NH4+ را تشکیل می دهند. به این ترتیب آمونیاک سم زدایی می شود.

ترشح یون H+ در ازای یون Na+ منجر به بازیابی ذخیره پایه در پلاسمای خون و آزاد شدن یون های هیدروژن اضافی می شود.

با کار شدید عضلانی، خوردن گوشت، ادرار هنگام مصرف اسیدی می شود غذای گیاهی- قلیایی

15. اهمیت کلیه ها در حفظ تعادل اسید و بازدر بدن به خصوص در دوران کودکی

کلیه ها با دفع محصولات متابولیک اسیدی در حفظ غلظت ثابت H+ در خون نقش دارند. واکنش فعال ادرار در انسان و حیوانات بسته به وضعیت اسیدی-بازی بدن می تواند بسیار تغییر کند. غلظت H + در طول اسیدوز و آلکالوز تقریباً 1000 بار متفاوت است؛ با اسیدوز، pH می تواند به 4.5 کاهش یابد، با آلکالوز می تواند به 8.0 برسد. این باعث مشارکت کلیه ها در تثبیت pH پلاسمای خون در 7.36 می شود. مکانیسم اسیدی شدن ادرار بر اساس ترشح H + توسط سلول های لوله ای است (شکل 12.10). در غشای پلاسمایی آپیکال و سیتوپلاسم سلول های قسمت های مختلف نفرون آنزیم کربنیک انیدراز (CA) وجود دارد که واکنش هیدراتاسیون CO 2 را کاتالیز می کند: CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3 ↔ H + + HCO . 3 - .

ترشح H + شرایطی را برای بازجذب، همراه با بی کربنات، مقدار مساوی Na + ایجاد می کند. همراه با پمپ سدیم پتاسیم و پمپ سدیم الکتروژنی که انتقال Na + از C1 - را تعیین می کند، بازجذب Na + از بی کربنات نقش مهمی در حفظ تعادل سدیم دارد. بی کربنات فیلتر شده از پلاسمای خون با H + ترشح شده توسط سلول ترکیب می شود و در مجرای لوله به CO 2 تبدیل می شود. تشکیل H+ به صورت زیر رخ می دهد. در داخل سلول، در اثر هیدراتاسیون CO 2، H 2 CO 3 تشکیل می شود و به H + و HCO 3 - تجزیه می شود. در مجرای لوله، H + نه تنها با HCO 3 - بلکه با ترکیباتی مانند فسفات دی‌جایگزین شده (Na 2 HPO4) و برخی دیگر متصل می‌شود که در نتیجه دفع اسیدهای قابل تیتراسیون (TA -) در ادرار افزایش می یابد این باعث آزاد شدن اسیدها و بازیابی ذخیره بازها در پلاسمای خون می شود. در نهایت، H + ترشح شده می تواند در مجرای لوله با NH3 که در سلول در طی دآمیناسیون گلوتامین و تعدادی اسید آمینه تشکیل می شود و از طریق غشاء به لومن توبول، که در آن یون آمونیوم وجود دارد، پخش می شود. تشکیل شد: NH 3 + H + → NH 4 + این فرآیند به حفظ Na + و K + در بدن کمک می کند که در لوله ها دوباره جذب می شوند. بنابراین، دفع کل اسیدها توسط کلیه (UH + .V) شامل سه جزء است - اسیدهای قابل تیتراسیون (U ta ∙V)، آمونیوم (U NH 4 ∙V) و بی کربنات:

یو اچ+∙ V= VTA∙ V+ U NH 4 ∙ V─ V - HCO 3 ∙ V

هنگام خوردن گوشت اسیدهای بیشتری تشکیل می شود و ادرار اسیدی می شود و هنگام خوردن غذاهای گیاهی PH به سمت قلیایی تغییر می کند. در حین کار شدید بدنی، مقدار قابل توجهی اسید لاکتیک و فسفریک از ماهیچه ها وارد خون می شود و کلیه ها دفع محصولات "اسیدی" را در ادرار افزایش می دهند.

عملکرد آزادسازی اسید کلیه ها تا حد زیادی به وضعیت اسید-باز بدن بستگی دارد. بنابراین، با هیپوونتیلاسیون ریه ها، CO 2 حفظ می شود و pH خون کاهش می یابد - اسیدوز تنفسی ایجاد می شود؛ با هیپرونتیلاسیون، تنش CO2 در خون کاهش می یابد، pH خون افزایش می یابد - حالت آلکالوز تنفسی رخ می دهد. محتوای اسیدهای استواستیک و β-هیدروکسی بوتیریک ممکن است در دیابت شیرین درمان نشده افزایش یابد. در این حالت ، غلظت بی کربنات در خون به شدت کاهش می یابد و حالت اسیدوز متابولیک ایجاد می شود. استفراغ همراه با از دست دادن اسید هیدروکلریک، منجر به افزایش غلظت بی کربنات در خون و آلکالوز متابولیک می شود. هنگامی که تعادل H + به دلیل تغییرات اولیه در کشش CO 2 مختل می شود، آلکالوز تنفسی یا اسیدوز ایجاد می شود؛ هنگامی که غلظت HCO 3 - تغییر می کند، آلکالوز متابولیک یا اسیدوز رخ می دهد. همراه با کلیه ها، ریه ها نیز در عادی سازی حالت اسید-باز شرکت می کنند. در اسیدوز تنفسیدفع H + و بازجذب HCO 3 افزایش می یابد؛ با آلکالوز تنفسی، دفع H + و بازجذب HCΟ 3 کاهش می یابد.

اسیدوز متابولیک با هیپرونتیلاسیون جبران می شود. در نهایت، کلیه ها غلظت بی کربنات پلاسما را در 26-28 میلی مول در لیتر و pH را در 7.36 تثبیت می کنند.

16. ادرار، ترکیب آن، مقدار. تنظیم برون ده ادرار دفع ادرار در کودکان

دیورز به مقدار ادراری گفته می شود که فرد در یک دوره زمانی معین دفع می کند. این مقدار در یک فرد سالم بسته به وضعیت متابولیسم آب بسیار متفاوت است. در شرایط عادی آب روزانه 1-1.5 لیتر ادرار دفع می شود. غلظت مواد فعال اسمزی در ادرار به وضعیت متابولیسم آب بستگی دارد و mOsmol/kg H 2 O 1450-50 است. حجم 20 میلی لیتر به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن)، سرعت خروجی ادرار به 15-20 میلی لیتر در دقیقه می رسد. در شرایط درجه حرارت بالامحیط به دلیل افزایش تعریق، میزان ادرار دفع شده کاهش می یابد. در شب هنگام خواب، دیورز کمتر از روز است.

ترکیب و خواص ادرار اکثر مواد موجود در پلاسمای خون و همچنین برخی از ترکیبات سنتز شده در کلیه می توانند از طریق ادرار دفع شوند. الکترولیت‌ها از طریق ادرار دفع می‌شوند که مقدار آن بستگی به دریافت رژیم غذایی دارد و غلظت آن در ادرار به سطح خروجی ادرار بستگی دارد. دفع روزانه سدیم 170-260 میلی مول، پتاسیم - 50-80، کلر - 170-260، کلسیم - 5، منیزیم - 4، سولفات - 25 میلی مول است.

کلیه ها به عنوان اندام اصلی برای دفع محصولات نهایی متابولیسم نیتروژن عمل می کنند. در انسان، تجزیه پروتئین ها تولید می شود اوره، کامپوننت تا 90 % نیتروژن ادرار؛ دفع روزانه آن به 25-35 گرم می رسد. 0.4-1.2 گرم نیتروژن آمونیاکی از طریق ادرار دفع می شود، 0.7 گرم اسید اوریک (هنگام مصرف غذاهای غنی از پورین، دفع به 2-3 گرم افزایش می یابد). کراتین که در ماهیچه ها از فسفوکراتین تشکیل می شود، وارد آن می شود کراگینین؛ حدود 1.5 گرم در روز ترشح می شود. در مقادیر کم، برخی از مشتقات محصولات پوسیدگی پروتئین در روده وارد ادرار می شوند - ایندول، اسکاتول، فنل، که عمدتاً در کبد خنثی می شوند، جایی که ترکیبات جفت شده با اسید سولفوریک تشکیل می شوند - ایندوکسیل سولفوریک، اسکاتوکسیل سولفوریک و اسیدهای دیگر. پروتئین ها در ادرار طبیعی در مقادیر بسیار کم شناسایی می شوند (دفع روزانه بیش از 125 میلی گرم نیست). پروتئینوری خفیف در افراد سالم پس از فعالیت بدنی سنگین رخ می دهد و پس از استراحت از بین می رود.

گلوکز در ادرار در شرایط عادی تشخیص داده نمی شود. با مصرف بیش از حد قند، زمانی که غلظت گلوکز در پلاسمای خون از 10 میلی مول در لیتر فراتر رود، با هیپرگلیسمی با منشا دیگر، گلوکوزوری مشاهده می شود - انتشار گلوکز در ادرار.

رنگ ادرار به میزان دیورز و میزان دفع رنگدانه ها بستگی دارد. رنگ از زرد روشن به نارنجی تغییر می کند. رنگدانه ها از بیلی روبین موجود در صفرا در روده تشکیل می شوند، جایی که بیلی روبین به اوروبیلین و اوروکروم تبدیل می شود که تا حدی در روده جذب شده و سپس توسط کلیه ها دفع می شود. برخی از رنگدانه های ادرار محصولات تجزیه هموگلوبین هستند که در کلیه اکسید می شوند.

مواد مختلف بیولوژیکی فعال و محصولات تبدیل آنها از طریق ادرار دفع می شود که تا حدودی می توان عملکرد برخی از غدد درون ریز را قضاوت کرد. مشتقات هورمون های قشر آدرنال، استروژن ها، ADH، ویتامین ها (اسید اسکوربیک، تیامین)، آنزیم ها (آمیلاز، لیپاز، ترانس آمیناز و غیره) در ادرار یافت شد. در صورت آسیب شناسی، موادی در ادرار یافت می شوند که معمولاً در آن شناسایی نمی شوند - استون، اسیدهای صفراوی، هموگلوبین و غیره

اندام های دفعینقش مهمی در حفظ ثبات محیط داخلی بدن با حذف محصولات اضافی تجزیه، آب اضافی و املاح دارند. این عملکرد ریه ها، اندام های دستگاه گوارش (کبد، روده)، پوست و همچنین یک سیستم ادراری تخصصی را درگیر می کند. علاوه بر این، اندام های دفعی عملکردهای محافظتی (ترشح چربی)، لاکتوژنیک (ترشح شیر) و فرمون (ایجاد بو) را انجام می دهند.

دو کلیه در بدن وجود دارد که وزن هر یک از آنها تقریباً 120 گرم است و کلیه ها در خارج قرار دارند. فضای شکمدر دو طرف ستون فقرات ناحیه کمری. جوانه ها شکل محدب لوبیا دارند که قسمت خمیده آن "دروازه غنچه" نامیده می شود (شکل 32). در ناف هر کلیه، شریان کلیوی وارد می شود و سیاهرگ کلیوی و مجرای ادرار خارج می شوند.

کلیه ها می توانند مواد را به بدن جذب کرده و همراه با آب اضافی آنها را به محیط بیرونی خارج کنند.

واحد عملکردی کلیه نفرون استبدن آن شامل گلومرول مویرگ های خونی (گلومرول مالپیگی) است که توسط کپسول شوملیانسکی-بومن احاطه شده است که به کانال دقیق نفرون می گذرد.

کپسول (جسم) نفرون ها در قسمت فوقانی (قشری) کلیه قرار دارند و لوله نفرون به شکل یک حلقه (حلقه هنله) به لایه های کورتیکال و مدولای کلیه نفوذ می کند. که در سطح گلومرول به قسمت انتهایی لوله نفرون می گذرد. بخش‌های انتهایی لوله‌ها از بسیاری از نفرون‌ها به مجاری جمع‌آوری می‌شوند و سپس به داخل کاسه‌های کوچک و سپس بزرگ کلیه متصل به کاسه کلیوی می‌ریزند.

دارند سیستم پیچیدهگردش خونشریان آوران هر نفرون یک گلومرول مویرگی را تشکیل می دهد و سپس به شریان وابران با قطر کمتر از شریان ورودی می رسد که باعث افزایش موضعی فشار خون در سطح گلومرول نفرون و در نتیجه آزاد شدن ( جذب) آب و مواد محلول در آن از خون به نفرون حفره کپسولی. این مایع است ترکیب شیمیاییبا ادرار به ترکیب نزدیک می شود. در طول روز، تا 1800 لیتر خون از گلومرول هر دو کلیه عبور می کند و حدود 170 لیتر ادرار اولیه تشکیل می شود. ادرار اولیه از کپسول وارد نفرون کانادایی می شود که طول آن تا 50 میلی متر است. دیواره های لوله هر نفرون با شبکه متراکمی از مویرگ های خونی در هم تنیده شده است که از شریان وابران گلومرول شروع می شود. فقط از این مویرگ ها ونول ها، سیاهرگ ها و گردش معکوس در نهایت شروع می شود. این انشعاب مضاعف شریان ها به مویرگ ها شبکه جادویی نامیده می شود و فقط در کلیه ها یافت می شود. اپیتلیوم تک لایهدیواره لوله ها و شبکه مویرگ ها جذب مجدد (جذب) شدید آب و محلول در آن را تعیین می کنند. مواد مفیداز جانب . در نتیجه ادرار نهایی در انتهای لوله تشکیل می شود که ابتدا وارد کاسه کلیه می شود، سپس از طریق حالب به داخل مثانه هدایت می شود و از آنجا از طریق مجرای ادرار به صورت دوره ای دفع می شود. هر دو کلیه حاوی حدود 2 میلیون نفرون و تا 130 کیلومتر لوله هستند که تقریباً 1.5 لیتر ادرار غلیظ (نهایی) را با سرعت 50 میلی لیتر تشکیل می دهند. در 01:00. بنابراین، تشکیل ادرار در دو مرحله رخ می دهد: در اولی از آنها، فرآیند فیلتراسیون (جذب) با تشکیل ادرار اولیه اتفاق می افتد، در دوم - فرآیند جذب مجدد، که به تشکیل ادرار ثانویه یا نهایی غلیظ ختم می شود که از بدن دفع می شود.

در فرآیند زندگی، برخی از مواد مضر، عمدتاً محصولات نهایی متابولیسم، به تدریج در بدن انسان جمع می شوند. آنها با استفاده از اندام های دفعی خاص از بدن دفع می شوند. این اندام ها کلیه ها هستند. هر دو کلیه در پشت قرار دارند دیواره شکمپشت صفاق، در دو طرف مهره های کمری فوقانی. آنها شکل لوبیاهایی دارند که لبه مقعر آن در داخل است (شکل 1). در لبه مقعر کلیه

حفره های کوچکی وجود دارد - کالیس ها، که به لگن کلیه متصل می شوند، جایی که ادرار جمع آوری می شود. حالب از لگن شروع می شود - لوله نازکی که دیواره آن از عضلات صاف تشکیل شده است. حالب ادرار را به مثانه می برد که مثانه را اشغال می کند بخش قدامیحفره لگن دیواره های مثانه نیز از ماهیچه های صاف ساخته شده اند که توانایی کشش بسیار بالایی دارند. مجرای ادرار از پایین مثانه شروع می شود که از طریق دهانه خارجی آن ادرار به بیرون تخلیه می شود.

ادرار در کوچکترین لوله های کلیوی تشکیل می شود که در کل بافت کلیه نفوذ می کند. این لوله‌ها توسط شبکه‌ای از مویرگ‌ها احاطه شده‌اند که از شریان کلیوی بزرگ بیرون می‌آیند و خون را به کلیه می‌رسانند. اجزای تشکیل دهنده ادرار از موادی که از مویرگ های خون می آیند تشکیل می شوند و وارد مجرای لوله های ادراری می شوند که به یکدیگر متصل می شوند و لوله های بزرگتری را تشکیل می دهند. آنها ادرار را به کالیس ها و لگن کلیه می برند.

برنج. 1. اندام های ادراری.
1 - کلیه؛ 2 - کلیه در مقطع; 3 - حنجره و ورید شکم; 4 - قشر; 5 - مدولای هرم؛ 6 - پاپیلا و لگن کلیه; 7 - حالب; 8 - مثانه; 9 - غشای مخاطی در حفره مثانه; 10- غده فوق کلیوی.

بدن انسان روزانه حدود 1.5 لیتر ادرار دفع می کند. این مقدار ادرار حاوی حدود 30 گرم اوره و اسید اوریک است که محصولات نهایی تجزیه پروتئین هستند. نمک سفرهیک بخش روزانه ادرار حاوی حدود 15 گرم است، علاوه بر این، مقدار مشخصی از نمک های دیگر نیز وجود دارد. بقیه از آب می آید. ادرار یک فرد سالم حاوی پروتئین یا قند نیست. ظاهر آنها در ادرار نشان دهنده بیماری کلیه یا سایر اندام های داخلی است.

ترکیب ادرار و غلظت اجزای تشکیل دهنده آن بستگی دارد. در مورد وضعیت بدن، متابولیسم آن: با کار شدید، مقدار محصولات تجزیه پروتئین افزایش می یابد، ادرار بیشتر از اوره اشباع می شود، هنگامی که مقادیر زیادی مایعات مصرف شود، ادرار کمتر متمرکز می شود. تغییرات مختلف محیط خارجیبر عملکرد کلیه نیز تأثیر می گذارد. تنظیم فعالیت کلیه توسط سیستم عصبی انجام می شود.

توقف کلیه ها منجر به مسمومیت شدید بدن با محصولات متابولیک شده و به سرعت منجر به مرگ می شود. بنابراین عملکرد طبیعی کلیه از اهمیت بالایی برخوردار است.

پوست انسان نیز از طریق ترشح عرق در دفع مواد غیر ضروری و مضر از بدن نقش دارد. عرق در کوچک تشکیل می شود غدد عرق، واقع در ضخامت پوست و در امتداد مجاری دفعیبه سطح آن می آید. در طول روز، پوست انسان به طور متوسط ​​حدود 1 لیتر عرق ترشح می کند که حاوی موادی مشابه ادرار است، اما با غلظت بسیار کمتر.