СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧКИ
А. Функциональная единица почки - нефрон. Он состоит из нескольких структурных элементов, значение каждого из которых специфично. Нефрон начинается с почечного (мальпигиевого) тельца - клубочка (рис 11.1),представляющего собой клубочек капил-
ляров, окутанный капсулой Шумлянского - Боумена (совокупность капилляров и капсулы). Капилляры клубочка являются разветвлениями приносящей артериолы. Каждый клубочек включает 30-50 капиллярных петель. Они соединяются между собой и выходят из клубочка в виде выносящей артериолы. Капсула Шумлянского -Боумена двухслойная. Внутренний слой ее в виде слепого конца эпителиального канальца покрывает капилляры клубочка, наружная стенка капсулы (ее внешний диаметр равен 0,2 мм) образует небольшую полость вокруг клубочка, переходит в следующий элемент нефрона - проксимальный извитой каналец, длина которого около 14 мм. Продолжением последнего является петля нефрона, имеющая нисходящую и восходящую части.
Восходящая часть петли нефрона поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где она продолжается в виде дисталь-ного извитого канальца, впадающего в собирательную трубку - конечный отдел нефрона. В собирательную трубку впадает несколько дистальных извитых канальцев, т. е. она является конечным элементом нескольких нефронов. Собирательные трубки начинаются в корковом слое почки, опускаются в мозговой слой, сливаются в более крупные выводные протоки, которые впадают в почечные лоханки. Средняя длина собирательных трубок составляет 22 мм из общей длины нефрона (50-70 мм), общая длина всех канальцев в двух почках около 170 км.
Различают суперфициальные, т. е. поверхностные (их около 20-30%), интракортикальные (60-70%) и юкстамедуллярные нефро-ны - самые малочисленные (10-15%). Главную роль в мочеобра-зовательной функции почки играют интракортикальные нефроны. Главное назначение юкстамедуллярных нефронов с их длинной петлей нефрона - создание высокого осмотического давления в мозговом слое почки. Важным структурно-функциональным элементом нефрона является так называемый юкстагломе-рулярный аппарат, состоящий из четырех групп клеток, одни из которых называются юкстагломерулярными. Они вырабатывают ренин. Роль других клеток изучена недостаточно.
Б. Особенности кровоснабжения почек.
1. В почке самый большой удельный (на единицу массы) кровоток: две почки составляют 0,4% от общей массы тела, а количество крови, проходящее через них, составляет около 25% от минутного объема крови сердца, т. е. удельный кровоток в почке примерно в 60 раз больше, чем во всем теле.
2. В клубочковых капиллярах высокое кровяное давление - около 50 мм рт. ст. Это объясняется широким просветом приносящей артериолы. Диаметр выносящей артериолы значительно уже, так
как давление и объем крови, проходящей через нее, значительно меньше, поскольку около 20% плазмы крови фильтруется (переходит) в капсулу Шумлянского - Боумена в виде первичной мочи.
3. В корковом слое, и в первую очередь в почечных клубочках, весьма стабильны капиллярное давление и кровоток даже при значительных колебаниях системного артериального давления: от 80 до 180 мм рт. ст. Постоянство кровотока коркового слоя обеспечивается миогенным механизмом регуляции.
4. Имеются две системы капилляров в корковом слое почки: первичная - в почечных клубочках и вторичная - околоканальце-вая (эти капилляры оплетают проксимальные и дистальные извитые канальцы и начальный отдел собирательных трубок). Клубоч-ковые капилляры образуются в результате ветвления приносящей артериолы, затем капилляры клубочка вновь сливаются вместе и образуют выносящую артериолу почечного тельца. Последняя снова ветвится и образует вторичную сеть капилляров в корковом слое почек. Назначение этих систем капилляров принципиально отличается: клубочковые капилляры обеспечивают образование первичной мочи (см. раздел 11.3), а вторичная сеть капилляров обеспечивает реабсорбцию веществ из первичной мочи, питание и доставку кислорода тканям почки. Поскольку гемоглобин не проходит в первичную мочу, практически весь запас кислорода, имеющийся в артериальной крови, поступает во вторичную сеть капилляров.
В. Функции почек весьма разнообразны, но их можно объединить в четыре основные группы.
1. Экскреторная функция почек является жизненно важной. Острая почечная недостаточность ведет к летальному исходу в течение 1-2 недель вследствие отравления организма продуктами обмена белкового происхождения.
2. Поддержание ряда физиологических показателей (рН, осмотическое давление, АД, постоянство ионного состава плазмы крови, объем циркулирующей в организме воды).
3. Выработка биологически активных веществ. Почка продуцирует ферменты (ренин, урокиназу, тромбопластин и др.), вещества, действующие непосредственно на клетки различных тканей и вызывающие различные эффекты. Таковыми являются серотонин, простагландины, брадикинин и др.
4. Метаболическая функция. Роль почки в обмене белков заключается в том, что она расщепляет белки, реабсорбируемые из первичной мочи с помощью пиноцитоза. В почке достаточно активно идет глюконеогенез — особенно при голодании, когда 50 % глюкозы, поступающей в кровь, образуется в почке. Почка участвует
также в обмене липидов. В ней синтезируются важные компоненты клеточных мембран - фосфатидилинозитол, глюкуроновая кислота, триацилглицериды, фосфолипиды - все они поступают в кровь.
Г. Процессы, обеспечивающие мочеобразование, и их механизмы.
1. Фильтрация - это процесс (и механизм) перехода веществ из крови клубочковых капилляров в капсулу Шумлянского - Боу-мена под действием гидростатического (точнее, фильтрационного) давления, создаваемого за счет деятельности сердца. Назначение фильтрации - образование первичной мочи.
2. Секреция - транспорт веществ из интерстиция клетками эпителия канальцев в их просвет - идет по всему канальцу нефро-на. Ее назначение - выведение из организма ненужных или токсических веществ. Она осуществляется посредством транспорта с переносчиком или без него с непосредственной затратой энергии (первично активный транспорт).
3. Реабсорбция - возврат веществ из канальцев в интерстиций и в кровь - обеспечивает сохранение необходимых организму веществ. Осуществляется во всех канальцах нефрона. Реабсорбция в нефроне обеспечивается с помощью нескольких вторично активных механизмов: диффузии, осмоса, следования за растворителем и с помощью натрийзависимого транспорта, а также с помощью первично активного транспорта веществ.