Морфо-функціональна характеристика нирок
У виділенні кінцевих продуктів обміну беруть участь шкіра, легені, органи травлення і нирки.
Структурно-функціональною одиницею нирок є нефрон. У кожній нирці їх один млн. Нефрон складається з:
- судинного клубочка;
- капсули Шумлянського-Боумена;
- ниркових канальців.
Судинний клубочок складається з близько 100 капілярів, на які розпадається приносна артеріола. Капіляри клубочка збираються у виносну артеріолу. Простір між двома шарами капсули нефрона сполучається з просвітом канальця. Каналець починається проксимальною звивистою частиною, яка переходить у низхідний відділ петлі Генле. Висхідний відділ петлі піднімається до рівня капсули свого нефрона, де переходить у дистальний звивистий каналець, що впадає у збирну трубку, яка спускається у мозковий шар і прямує до ниркової миски.
Чим характеризується кровопостачання нирки? Тим, що кров, яка тече через нирки, використовується не лише для трофіки органа, але й для сечоутворення. Капіляри клубочків не виконують трофічну функцію (кров, яка виходить з капсули залишається артеріальною). Виносна артеріола навколо звивистих каналів знов розпадається на капіляри. А ці капіляри беруть участь в сечоутворенні, і в трофіці.
Механізм утворення сечі
Механізм утворення сечі включає три фізіологічні процеси:
1) клубочкова фільтрація;
2) канальцева реабсорбція;
3) канальцева секреція.
Кров, що тече по капілярах клубочка від фільтрата відокремлена нирковою мембраною. Ниркова мембрана складається з трьох шарів: ендотелію, базальної мембрани і епітеліальних клітин. Усі ці утвори мають отвори, через які легко проходять Н2О і більшість розчинених у плазмі речовин. Отвори ендотелію і між відростками епітеліальних клітин закриті тонкими діафрагмами, які обмежують проходження білків. Найменш проникною є базальна мембрана. Вона утворена мережею колагенових волокон. Проходження великих молекул білків утруднене не лише їх розмірами, але й негативним зарядом стінок пор і таким самим в аніонів білків.
Кількість фільтрату та швидкість його утворення залежить від фільтраційного тиску (ФТ) та коефіцієнту фільтрації (КФ). ФТ – збільшується із зростанням гідростатичного тиску крові, а протидіють йому онкотичний тиск крові та гідростатичний тиск фільтрату. КФ – залежить від проникності ниркової мембрани. При патології пори ниркового “сита” збільшуються і швидкість фільтрації змінюється. В результаті фільтрації утворюється первинна сеча.
Діурез – виділення сечі. Анурез – відсутність виділення сечі. Чому утворення каменів в сечоводі гальмує діурез? Просвіт сечовода перекривається, підвищується внутрішньонирковий і гідростатичний тиск фільтрату. В результаті ФТ знижується і знижується чи припиняється процес фільтрації.
У 5-10% дітей у віці до 13-14 років спостерігається нічне нетримання сечі—енурез. Енурезу сприяє вживання великої кількості рідини перед сном та гострих страв. Інколи енурез розвивається при глистових інвазіях.
В результаті реабсорбції із 180 л. первинної сечі залишається 1-1,5 л. вторинної. Змінюється не лише її кількість, але й якість. Реабсорбція може бути пасивною або активною. У проксимальних звивистих канальцях повністю реабсорбуються амінокислоти, глюкоза, вітаміни, білки, мікроелементи, а також 2/3 води і неорганічних солей Nа+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-. Механізм їх реабсорбції прямо чи опосередковано пов’язаний з реабсорбцією Nа+. Більша частина Nа+ ре абсорбується проти градієнта концентрації за рахунок енергії АТФ.
Близько 15% первинної сечі реабсорбується у петлі нефрона і 15% - в дистальних звивистих канальцях та збиральних трубках.
Секреція – це процес, спрямований на активний перехід речовини з крові через клітини канальців у сечу. Може бути активною чи пасивною.
Сечовина, слабкі органічні кислоти і основи не тільки реабсорбуються, але й пасивно секретуються, залежно від градієнта їх концентрацій. Сечовина секретується, в основному, у збиральних трубках. Аміак теж легко секретується в сечу. Але, якщо його не зв’язати в сечі, то він може повернутися в міжклітинну речовину.
У клініці створюють таку реакцію сечі, яка б прискорювала виділення токсичної речовини. При отруєнні кислими речовинами сечу роблять лужною і, навпаки, при отруєнні лужними її закисляють.
Органічні кислоти і основи можуть секретуватись і активно проти градієнта концентрацій за допомогою спеціальних транспортних систем, що є в проксимальних канальцях. Транспортні системи мають здатність до адаптації (чим більше речовин надходить у кров, тим більше синтезується транспортних білків-переносників). Це треба мати на увазі при лікуванні хворих пеніциліном чи іншими антибіотиками. З часом кров очищується від антибіотика більшою мірою, отже треба для підтримання постійної його концентрації в крові давати більшу дозу.
З віком змінюється кількість і склад сечі. У дітей утворюється порівняно більше сечі, ніж у дорослих. Сечовипускання відбувається частіше. Це пов'язано з тим, що в раціоні харчування дітей є більше вуглеводів і води і в них більш інтенсивний водний обмін.
Реакція сечі з віком змінюється від різко кислої до слабо кислої і залежить від характеру харчування. При вживанні м’ясної їжі в організмі утворюється багато кислих продуктів обміну, а при вживанні рослинної—реакція сечі змінюється в лужний бік.
З віком в сечі дітей збільшується кількість сечовини, хлоридів і натрію і зменшується кількість сечової кислоти.
Регуляція сечоутворення
Кількість адренорецепторів в нирках незначна, тому симпатичні нерви слабо впливають на ниркові судини. Велике значення має міогенна та гуморальна регуляція роботи нирок.
Міогенна ауторегуляція полягає в тому, що гладкі м’язи приносної артеріоли скорочуються при підвищенні в них артеріального тиску. При цьому кількість крові, яка надходить у капіляри клубочка зменшується і тиск в них знижується. Це впливає на процес фільтрації первинної сечі.
Гуморальна регуляція. Інтенсивність реабсорбції Н2О контролює вазопресин, або антидіуретичний гормон (АДГ). АДГ зберігає воду в організмі. Реабсорбцію Nа+ регулюють альдостерон, що утворюється в наднирниках і натрійуретичний гормон передсердь. Зниження в крові концентрації Nа+ стимулює утворення альдостерону, який зумовлює активну реабсорбцію Nа+. Натрійуретичний гормон (утворюється в передсердях при пере розтягненні їх кров'ю) зменшує реабсорбцію Nа+ і води. Тому він може змінювати об'єм крові. Паратгормон регулює реабсорбцію Ca2+.