Образование мочи: этапы процесса, роль почек

Человеческий организм обеспечивается в среднем 2500 миллилитрами воды. Около 150 миллилитров появляется в процессе метаболизма. Для равномерного распределения воды в организме ее приходящее и уходящее количество должны соответствовать друг другу.

Основную роль в выводе воды играют почки. Диурез (мочевыделение) за сутки равен в среднем 1500 миллилитрам. Остальная вода выводится посредством легких (около 500 миллилитров), кожи (около 400 миллилитров) и небольшое количество уходит с каловыми массами.

Механизм образования мочи является жизненно важным процессом, реализуемым почками, он состоит из трех этапов: фильтрации, реабсорбции и секреции.

В моче содержатся вода, определенные электролиты и конечные продукты обмена веществ в клетках. Процесс образования мочи в почках осуществляется нефроном.

Нефрон является морфофункциональной единицей почки, обеспечивающей механизм мочеобразования и выведения. В его структуре имеются клубочек, система канальцев, капсула Боумена.

В данной статье рассмотрим процесс образования мочи.

Снабжение почек кровью

Ежеминутно сквозь почки проходит около 1,2 литра крови, что равняется 25 % всей крови, поступающей в аорту. У человека почки по своей массе составляют 0,43 % массы тела. Из этого можно сделать вывод, что кровоснабжение почек проходит на высоком уровне (в качестве сравнения: в пересчете на 100 г тканей ток крови для почки составляет 430 миллилитров в минуту, коронарной системы сердца – 660, головного мозга – 53). Что такое первичная и вторичная моча? Об этом далее.

Важной характеристикой почечного кровоснабжения является то, что ток крови в них остается неизменным при меняющемся артериальном давлении более чем в 2 раза. Так как артерии почек отходят от аорты брюшины, то в них всегда высокий уровень давления.

Первичная моча и ее образование (клубочковая фильтрация)

Первая ступень образования мочи в почках берет начало с процесса фильтрации плазмы крови, который происходит в почечных клубочках. Жидкая часть крови следует сквозь стенку капилляров в углубление капсулы почечного тела.

Фильтрация становится возможной благодаря ряду особенностей, которые связаны с анатомией:

  • уплощенные клетки эндотелия, по краям они особенно тонкие и имеют поры, через которые не могут проходить молекулы белка из-за их крупного размера;
  • внутренняя стенка емкости Шумлянского-Боумена образуется приплюснутыми эпителиальными клетками, которые также не дают проходить крупным молекулам.

Где образуется вторичная моча? Об этом ниже.

Что этому способствует?

Главной силой, которая обеспечивает возможность фильтрации в почках, становятся:

  • высокое давление в почечной артерии;
  • не одинаковый диаметр приносящей артериолы почечного тела и выносящей.

Давление в капиллярах — около 60-70 миллиметров ртутного столба, а в капиллярах других тканей оно равняется 15 миллиметрам ртутного столба. Отфильтрованная плазма легко наполняет капсулу нефрона, так как в ней низкое давление — около 30 миллиметров ртутного столба. Первичная и вторичная моча – уникальное явление.

Из капилляров в углубление капсулы фильтруются вода и вещества, растворенные в плазме, за исключением крупных молекулярных соединений. Соли, относящиеся к неорганическим, так же, как и органические соединения (мочевая кислота, мочевина, аминокислоты, глюкоза), без сопротивления заходят в полость капсулы. Высокомолекулярные белки в норме не идут в ее углубление и сохраняются в крови. Жидкость, которая профильтровалась в углубление капсулы, имеет название первичной мочи. Почки человека в течение суток образуют 150-180 литров первичной мочи.

Вторичная моча и ее образование

Второй стадией образования мочи называют возвратное всасывание (реабсорбцию), которое протекает в извитых каналах и петле Генле. Процесс проходит в пассивной форме по принципу толчка и диффузии, и в активной, посредством самих клеток стенки нефрона. Цель этого действия состоит в том, чтобы вернуть в кровь все важные и жизненно необходимые вещества в нужном количестве и вывести конечные элементы обмена, чужеродные и токсические вещества.

Но где образуется вторичная моча?

Третьим этапом является секреция. Кроме обратного всасывания, в каналах нефрона проходит активный процесс секреции, то есть выделение из крови веществ, которое выполняется клетками стенок нефрона. В ходе секреции в мочу из крови идет креатинин, а также терапевтические вещества.

В ходе протекающего процесса обратного всасывания и выделения образуется вторичная моча, которая довольно сильно отличается от первичной мочи по своему составу. Во вторичной моче высокая концентрация мочевой кислоты, мочевины, магния, ионов хлора, калия, натрия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95 процентов вторичной мочи составляет вода, в сухом остатке остальных веществ только пять процентов. В сутки образуется около полутора литров вторичной мочи. Большую нагрузку испытывают почки и мочевой пузырь.

Регуляция мочеобразования

Работа почек саморегулируется, так как они являются крайне важным органом. Почки снабжены большим количеством волокон симпатической нервной системы и парасимпатической (окончаниями блуждающего нерва). При раздражениях симпатических нервов падает количество приходящей к почкам крови и давление в клубочках идет вниз, а следствием этого является замедление процесса образования мочи. Оно становится скудным при болевых раздражениях из-за резкого сосудистого сокращения.

Когда блуждающий нерв раздражен, то это приводит к усилению мочеобразования. Также при абсолютном пересечении всех нервов, которые подходят к почке, она продолжает нормальную работу, что говорит о высокой способности к саморегуляции. Это проявляется в выработке активных веществ — эритропоэтина, ренина, простагландинов. Данные элементы контролируют кровоток в почках, а также процессы, связанные с фильтрацией и всасыванием.

Какие гормоны это регулируют?

Ряд гормонов регулирует работу почек:

  • вазопрессин, который вырабатывает отдел мозга гипоталамус, усиливает возвратное поглощение воды в каналах нефронов;
  • альдостерон, который является гормоном коры надпочечников, отвечает за усиление всасывание ионов Na + и К + ;
  • тироксин, который является гормоном щитовидной железы, усиливает мочеобразование;
  • адреналин вырабатывается надпочечниками и вызывает уменьшение образования мочи.

Источник: fb.ru

Где образуется первичная и вторичная моча?

Для нормального функционирования организма необходима слаженная работа всех систем. Тогда поддерживается постоянство внутренней среды – гомеостаз. Одной и важных систем, принимающей участие в этом процессе, является мочевыделительная. Она состоит и двух почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Почка принимает участие не только в образовании и выделении мочи, но и выполняет такие функции: регуляцию осмоса, метаболическую, секреторную, участвует в кроветворении, поддерживает постоянство буферных систем.

Почки имеют бобовидную форму, весом около 150-250 грамм. Они расположены забрюшинно, в области поясницы. Состоят из коркового и мозгового вещества. В мозговом, преимущественно, происходит процесс образования мочи. Помимо этого, они выполняют важную эндокринную функцию, выделяя гормоны (ренин, эритропоэтин и простогландины), а также биологически активные вещества.
Первичная моча образуется в почечном тельце. Это образование представляет собой клубочек, окутан, обильной сетью капилляров. Процесс формирования урины происходит благодаря разнице давления в нефроне (структурно-функциональная единица почки). В сети капилляров, происходит фильтрация крови и на выходе получается первичная моча. При этом, форменные элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты) и большие молекулы белков остаются в кровяном русле, а на выходе образуется жидкость, которая по составу похожа на плазму.

В состав первичной мочи входит глюкоза, электролиты (натрий, калий, кальций, магний, хлор), некоторые гормоны, биологически активные вещества и небольшое количество гемоглобина и альбумина. Все эти вещества необходимы организму, потому потеря их может вызвать жизнеугрожающие ситуации. Поэтому, процесс образования мочи на этом не заканчивается и состоит из таких этапов, как клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, секреция.

Процесс образования мочи

Именно на первом этапе при клубочковой фильтрации кровь превращается в первичную мочу. Так как, почки имеют огромную сеть капилляров, за сутки через их паренхиму проходит около 1500-2000 литров крови. Из ее далее формируется 130-170 л первичной мочи. Естественно, за день человек не выделяет такое количество жидкости, потому наступает вторая фаза мочеобразования.

Где же образуется вторичная моча? Так как, нефрон состоит из нескольких частей, то в области проксимальных канальцев начинается вторая фаза мочеобразования. Во время канальцевой реабсорбции образуется вторичная моча. Из первичной урины повторно всасывается около 90% воды и других веществ: глюкоза, альбумин, гемоглобин, белки. На выходе количество вторичной мочи у взрослого человека составляет около 1,2 – 2,0 литра. Далее, во вторичную мочу эксретируются вещества, которые необходимо вывести с организма.

Так начинается фаза секреции, которая проходит с помощью активной диффузии с помощью двух вариантов:

  1. С помощью специальных транспортных систем происходит перекачивание из кровяного русла в просвет канальцев, где собирается вторичная моча.
  2. Вещества синтезируются непосредственно в канальцевой системе.

Далее, по системе собирательных трубок, образованный вторичный субстрат поступает в почечные лоханки. Затем, по мочеточникам спускается в полость мочевого пузыря. Здесь она собирается. Если ее уровень достигает 200 мл, происходит возбуждение рецепторов на стенках органа. Импульс передается в центральную нервную систему и, далее, нисходящими путями обратно в мочевой пузырь.

Они дают сигнал органу для расслабления сфинктеров, после чего, происходит процесс мочеотделения.

Причины нарушение мочеобразования

Образование первичной и вторичной мочи – это очень важный процесс. Так как, вместе с мочой, организм избавляется от ненужных ему веществ. Это продукты азотистого обмена, конечные метаболиты лекарственных веществ, различные токсины. Если не будет происходить их выведения, организм отравляется собственными продуктами жизнедеятельности. И, в первую очередь, будут страдать сами почки. Может развиться острая или хроническая почечная недостаточность.

Показателем нормальной работы выделительной системы является скорость клубочковой фильтрации. Это значение определяет, с какой скоростью образуется определенное количество первичной мочи за единицу времени.

Норма – 125 мл/мин у представителей мужского пола и 110 мл/мин у женщин.

Причиной нарушения работы органа может стать:

  • отравление грибами, тяжелыми металлами, токсическими веществами;
  • при переливании несовместимой крови;
  • острая кровопотеря;
  • передозировка некоторых лекарственных средств;
  • отравление анилиновыми красителями;
  • поступление в кровоток продуктов некроза тканей;
  • crash-синдром;
  • травмы;
  • гепато-ренальный синдром;
  • сахарный диабет;
  • системная красная волчанка;
  • системная склеродермия;
  • ревматизм;
  • сахарный диабет;
  • амилоидоз почек;
  • гломерулонефрит;
  • новообразования;
  • гидронефроз;
  • болезни сердца.

Скорость клубочковой фильтрации определяется несколькими формулами: Шварца, MDRD, Кокрофта-Голта, при проведении пробы Реберга. От величины этого показателя зависит дальнейшая тактика ведения больного. Если СКФ больше 90 мл/мин – почки работают нормально или есть незначительная нефропатия. При уровне 89-60 мл/мин – проявляются явления нефропатии и легкое снижение СКФ, 59-45 мл/мин соответствует умеренному снижению СКФ, 44-30 мл/мин – выраженное, 29-15 мл/мин – тяжелое, менее 15 мл/мин – терминальное состояние, уремия, кровь перестает фильтроваться. Значительное снижение фильтрационной функции – показание к гемодиализу.

Помимо этого, необходимо определять уровень креатинина крови и мочевины. Это продукты метаболизма выделительной системы и в норме должны выводиться из организма с мочой. Нарушение работы почек можно увидеть и при других исследованиях. Первым признаком может служить снижение выделения суточной мочи. При выделении урины до 500 мл патологическое состояние называется олигурия, если же ее менее 100 мл – это анурия.

В общем анализе мочи может определяться изменение цвета урины. Если она приобретает цвет «мясных помоев» — это проявление острой почечной недостаточности и показания к реанимационным мероприятиям.

При нарушении канальцевого фильтра и реабсорбции, моча может содержать форменные элементы крови, высокомолекулярные белки, калий, натрий.

Проявление недостаточности почек и лечение

Помимо снижения количества выделяемой мочи, появляются сопутствующие симптомы, говорящие об интоксикации организма вредными продуктами жизнедеятельности.

В первую очередь, у пациента нарушается сознание, он становиться вялым апатичным, реакции заторможены. Иногда, появляются жалобы на боль в пояснице.

Наиболее характерными симптомами недостаточности почек являются следующие:

  1. Запах мочи от кожи и со рта пациента.
  2. Отеки тканей.
  3. Нарушение работы сердца — аритмия, тахикардия.
  4. Ускоренное дыхание.
  5. В крови — повышение креатинина и мочевины.
  6. Лихорадка.
  7. Потеря сознания.
  8. Снижение артериального давления.

Терапия зависит от причины возникновения поражения почек. Если состояние угрожает жизни пациента, в первую очередь, проводятся мероприятия, направлены на восстановление гомеостаза: восстановление кислотно-щелочного равновесия, работы сердца, профилактика отека головного мозга. Острая почечная недостаточность, в отличие от хронической может быть обратимой. Проводится диализная терапия. После чего, пациенту на длительное время назначаться ренопротективные препараты – блокаторы ангиотензин-превращающего фермента (Лизиноприл, Эналаприл, Периндоприл).

При наличии хронического заболевания, повлекшего к поражению почек, следует провести коррекцию лечения данного заболевания: инсулинотерапия при сахарном диабете, антигипертензивная – при гипертонической болезни, гормональная и цитостатическая – при системной красной волчанке.

Чтобы заболевания, приводящие к дефектам в образовании первичной и вторичной мочи не возникали, необходимо придерживаться рекомендаций:

  • своевременно обращаться в медицинские учреждения;
  • придерживаться назначенной терапии;
  • контроль за пищевым рационом;
  • избегания употребления в пищу грибов неизвестного происхождения;
  • избегать длительного контакта с вредными веществами.

Помимо этого рекомендуется использовать индивидуальные средства защиты.

Видео: Фильтрация первичной и вторичной мочи

Источник: kurology.ru

Фильтрация мочи в почках

За сутки организм получает в среднем около 2500 мл воды в виде питья и с твердой пищей. Около 150 мл воды образуется в процессе метаболизма. Для постоянства количества воды в организме приход ее должен соответствовать расходу. Главную роль в выведении воды играют почки. Суточный диурез (мочевыделение) равен в среднем 1500 мл. Остальная вода выводится легкими (около 500 мл), кожей (около 400 мл) и небольшое количество с калом.

Каждую минуту через почки походит около 1, 2 литра крови, что составляет до 25 % крови, поступающей в аорту. Масса почек у человека составляет 0,43% массы тела, поэтому очевиден исключительно высокий уровень кровоснабжения почек (для сравнения: в пересчете на 100 г ткани кровоток для почки составляет 430 мл/мин, коронарной системы сердца — 66, головного мозга — 53 ). 91 — 93% крови, поступающей в почки, проходит через корковое вещество. Важной особенностью почечного кровоснабжения является то, что кровоток в них остается постоянным при изменении артериального давления более чем в два раза (например, с 90 до 190 мм рт. ст.) Поскольку почечные артерии отходят от брюшной аорты, в них высок уровень артериального давления.

Клубочковая фильтрация (образование первичной мочи)

Образование первичной мочи

Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца. Возможность фильтрации обеспечена рядом анатомических особенностей:

  • клетки эндотелия капилляров плоские, особенно они тонки по своей периферии и имеют в этих частях поры, через которые, однако, не проходят молекулы белка из-за их крупных размеров
  • внутренняя стенка капсулы Шумлянского — Боумена образована плоскими эпителиальными клетками, которые также не пропускают только крупные молекулы.

Основной силой, обеспечивающей возможность фильтрации в почечных клубочках, является высокое давление в них за счет:

  • высокого давления в почечной артерии
  • разности диаметра приносящей и выносящей артериол почечного тельца. Давление в капиллярах тельца около 60 — 70 мм рт. ст., а в капиллярах других тканей оно равно 15-30 мм рт. ст. Профильтровавшаяся плазма легко поступает в капсулу нефрона, так как в капсуле давление низкое — около 30 мм рт. ст.

В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др. свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется первичной мочой. Почки человека за сутки образуют 150 — 180 литров первичной мочи.

Образование вторичной мочи

Второй этап образования мочи – это обратное всасывание (реабсорбция), протекает в извитых канальцах и петле Гнеле. Первичная моча, проходя по ним, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.

Третий этап – секреция: помимо обратного всасывания, в канальцах нефрона происходит активный процесс секреции, т.е. выделение из крови в просвет нефрона некоторых веществ, выполняемый клетками стенок нефрона. В результате секреции из крови в мочу поступает креатинин, лекарственные вещества.

Итогом обратного всасывания и секреции является образование вторичной мочи, состав которой очень сильно отличается от первичной мочи. Во вторичной моче высока концентрация мочевины, мочевой кислоты, ионов хлора, магния, натрия, калия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95% вторичной мочи составляет вода, 5% — сухой остаток. В сутки образуется около 1,5 литров вторичной мочи.

В нефроне происходят три главных процесса: фильтрация в клубочках, реабсорбция и секреция в канальцах.

Клубочковая фильтрация . Начальным этапом образвания мочи является фильтрация: в почечном тельце из капиллярного клубочка в полость капсулы фильтруется жидкая часть крови. Клубочковая фильтрация – это пассивный процесс. В условиях покоя у взрослого человека около 1 /4 крови, выбрасываемой в аорту левым желудочком сердца, поступает в почечные артерии. Иными словами, через обе почки у взрослого мужчины проходит около 1300 мл крови в минуту, у женщин несколько меньше. Общая фильтрационная поверхность клубочков почек составляет примерно 1,5 м 2 . В клубочках из кровеносных капилляров в просвет капсулы почечного клубочка происходит ультрафильтрация плазмы крови, в результате чего образуется первичная моча, в которой практически отсутствует белок. В норме белки как коллоидные вещества не проходят через стенку капилляров в полость капсулы почечного клубочка. При ряде патологических состояний проницаемость мембраны почечного фильтра повышается, что ведет к изменению состава ультрафильтрата. Повышение проницаемости является главной причиной протеинурии, прежде всего альбуминурии. В норме объемная скорость фильтрации в среднем составляет 125 мл/мин, что в 100 раз превышает продукцию конечной мочи. Скорость фильтрации обеспечивается фильтрационным давлением, которое можно выразить следующей формулой:

ФД = КД – (ОД + КапсД),

где ФД – фильтрационное давление; КД – капиллярное давление; ОД – онко-тическое давление; КапсД – внутрикапсулярное давление. Следовательно, для обеспечения процесса фильтрации необходимо, чтобы гидростатическое давление крови в капиллярах превышало сумму онкотического и внутрикап-сулярного. В норме эта величина составляет около 40 гПа (30 мм рт. ст.). Вещества, усиливающие кровообращение в почках или увеличивающие количество функционирующих клубочков (например, теобромин, теофил-лин, плоды можжевельника, листья толокнянки и др.), обладают мочегонными свойствами.

Рис. 18.1. Строение юкстамедуллярного (а) и коркового (б) нефронов. I — корковое вещество; II — мозговое вещество; А — наружная зона мозгового вещества; Б — внутренняя зона мозгового вещества; 1 — сосудистый клубочек; 2 — капсула почечного клубочка; 3 — проксимальный каналец (извитая часть); 4 — проксимальный каналец (прямая часть); 5 — нисходящее тонкое колено петли нефрона; 6 — восходящее тонкое колено петли нефрона; 7 — восходящее толстое колено петли нефрона; 8 — дистальный извитой каналец; 9 — связующий каналец; 10 — собирательная трубка; 11 — собирательная почечная трубочка.

Капиллярное давление в почках зависит не столько от артериального давления, сколько от соотношения просвета «приносящей» и «выносящей» артериол клубочка. «Выносящая» артериола примерно на 30% меньше в диаметре, чем «приносящая», регуляция их просвета осуществляется прежде всего кининовой системой. Сужение «выносящей» артериолы увеличивает фильтрацию. Напротив, сужение «приносящей» артериолы снижает фильтрацию.

По величине клубочковой фильтрации судят о фильтрационной способности почек. Если в кровяное русло ввести вещество, которое фильтруется в клубочках, но не реабсорбируется и не секретируется канальцами нефро-нов, то его клиренс численно равен объемной скорости клубочковой фильтрации. Клиренс (очищение) любого соединения принято выражать количеством миллилитров плазмы, которое в 1 мин полностью освобождается от определенного вещества при прохождении ее через почки. Веществами, по которым чаще определяют клубочковую фильтрацию, являются инулин и маннитол. Для расчета клиренса (например, инулина) необходимо величину минутного диуреза умножить на Kм/Kкp(отношение концентраций данного вещества в моче и плазме крови):

где С – клиренс; Км – концентрация данного соединения в моче; Ккр – концентрация в плазме крови; V – количество мочи в 1 мин, мл. Например, при расчете клиренса инулина в норме получим величину клубочковой фильтрации, равную 100–125 мл за 1 мин.

Реабсорбция и секреция . Суточное количество ультрафильтрата в 3 раза превышает общее количество жидкости, содержащейся в организме. Естест-

венно, что первичная моча во время движения по почечным канальцам отдает большую часть своих составных частей, особенно воду, обратно в кровь. Лишь 1 % жидкости, профильтрованной клубочками, превращается в мочу.

В канальцах реабсорбируется 99% воды, натрия, хлора, гидрокарбоната, аминокислот, 93% калия, 45% мочевины и т.д. Из первичной мочи в результате реабсорбции образуется вторичная, или окончательная, моча, которая затем поступает в почечные чашки, лоханку и по мочеточникам попадает в мочевой пузырь.

Функциональное значение отдельных почечных канальцев в процессе мочеобразования неодинаково. Клетки проксимального сегмента нефрона реабсорбируют попавшие в фильтрат глюкозу, аминокислоты, витамины, электролиты; 6 /7 жидкости, составляющей первичную мочу, подвергается реабсорбции также в проксимальных канальцах. Вода первичной мочи частично (парциально) реабсорбируется в дистальных канальцах. В этих же канальцах происходит дополнительная реабсорбция натрия, могут секрети-роваться в просвет нефрона ионы калия, аммония, водорода и др.

В настоящее время в значительной степени изучены молекулярные механизмы реабсорбции и секреции веществ клетками почечных канальцев. Так, установлено, что при реабсорбции натрий пассивно поступает из просвета канальца внутрь клетки, движется по ней к области базальной плазматической мембраны и с помощью «натриевого насоса» поступает во внеклеточную жидкость. До 80% энергии АТФ в клетках канальцев почек расходуется на «натриевый насос». Всасывание воды в проксимальном сегменте происходит пассивно в результате активного всасывания натрия. Вода в этом случае «следует» за натрием. Кстати, в дистальном сегменте всасывание воды происходит вне всякой зависимости от всасывания ионов натрия; этот процесс регулируется антидиуретическим гормоном.

Калий в отличие от натрия может не только реабсорбироваться, но и секретироваться. При секреции калий из межклеточной жидкости поступает через базальную плазматическую мембрану в клетку канальца за счет работы «натрий-калиевого насоса», а затем выделяется в просвет нефрона через апикальную клеточную мембрану пассивно. Секреция, как и реабсорб-ция, является активным процессом, связанным с функцией клеток канальцев. Механизмы секреции те же, что и механизмы реабсорбции, но только все процессы протекают в обратном направлении – от крови к канальцу.

Вещества, которые не только фильтруются через клубочки, но и реабсор-бируются или секретируются в канальцах, имеют клиренс, который показывает целостную работу почек (смешанный клиренс). В зависимости от того, комбинируется ли фильтрация с реабсорбцией или с секрецией, выделяют два вида смешанного клиренса: фильтрационно-реабсорбционный и фильт-рационно-секреционный. Величина смешанного фильтрационно-реабсорб-ционного клиренса меньше величины клубочкового клиренса, так как часть вещества реабсорбируется из первичной мочи в канальцах. Значение этого показателя тем меньше, чем эффективнее реабсорбция в канальцах. Так, для глюкозы в норме он равен 0. Максимальное всасывание глюкозы в канальцах составляет 350 мг/мин. Максимальную способность канальцев к обратному всасыванию принято обозначать Тм (транспорт максимум). Иногда встречаются пациенты с заболеванием почек, которые, несмотря на высокое содержание глюкозы в плазме крови, не выделяют глюкозу с мочой, так как фильтруемое количество глюкозы ниже значения Тм. Наоборот, при врожденном заболевании почечная глюкозурия может быть основана на снижении значения Тм.

Рис. 18.2. Регуляция реабсорбции в почке (схема по А.П. Зильберу). Объяснение в тексте.

Для мочевины величина смешанного фильтрационно-реабсорбционного клиренса составляет 70. Это значит, что из каждых 125 мл ультрафильтрата или плазмы крови за минуту от мочевины полностью освобождаются 70 мл. Иными словами, определенное количество мочевины, а именно то, которое содержится в 55 мл ультрафильтрата или плазмы, всасывается обратно.

Величина смешанного фильтрационно-секреционного клиренса может быть больше клубочкового клиренса, так как к первичной моче прибавляется дополнительное количество вещества, которое секретируется в канальцах. Этот клиренс тем больше, чем сильнее секреция канальцев. Клиренс некоторых веществ, секретируемых канальцами (например, диодраст, пара-аминогиппуровая кислота), настолько высок, что практически приближается к величине почечного кровотока (количество крови, которое за минуту проходит через почки). Таким образом, по клиренсу этих веществ можно определить величину кровотока.

Реабсорбция и секреция различных веществ регулируются ЦНС и гормональными факторами. Например, при сильных болевых раздражениях или отрицательных эмоциях может возникнуть анурия (прекращение процесса мочеобразования). Всасывание воды возрастает под влиянием антидиуретического гормона вазопрессина. Альдостерон увеличивает реабсорбцию натрия в канальцах, а вместе с ним и воды. Всасывание кальция и фосфата изменяется под влиянием паратиреоидного гормона. Паратгормон стимулирует секрецию фосфата, а витамин D задерживает ее.

Регуляция реабсорбции натрия и воды в почке представлена на рис. 18.2. При недостаточном поступлении крови к почечным клубочкам, сопровождающемся небольшим растяжением стенок артериол (снижение давления), происходит возбуждение заложенных в стенках артериол клеток юкстагло-мерулярного аппарата (ЮГА). Они начинают усиленно секретировать протеолитический фермент ренин, катализирующий начальный этап образования ангиотензина. Субстратом ферментативного действия ренина является ангиотензиноген (гликопротеин), относящийся к α2-глобулинам и содержащийся в плазме крови и лимфе.

Ренин разрывает в молекуле ангиотензиногена пептидную связь, образованную двумя остатками лейцина, в результате чего освобождается дека-пептид ангиотензин I, биологическая активность которого незначительна в среде, близкой к нейтральной.

Считают, что под влиянием специальной пептидазы, обнаруженной в плазме крови и тканях,– ангиотензин I превращающего фермента (дипеп-тидил-карбоксипептидаза I) из ангиотензина I образуется октапептид ан-гиотензин II. Главным местом этого превращения являются легкие.

В 1963 г. В.Н. Орехович и соавт. выделили из почек крупного рогатого скота протеолитический фермент, отличающийся по специфичности действия от всех известных к тому времени тканевых протеаз. Этот фермент отщепляет дипептиды от карбоксильного конца различных пептидов. Исключение составляют пептидные связи, образованные при участии иминогруппы пролина. Фермент был назван карбоксикатепсином. Оптимум его действия проявляется в среде, близкой к нейтральной. Он активируется ионами Сl – и относится к металлоферментам. В.Н. Оре-хович выдвинул предположение, что именно карбоксикатепсин является тем ферментом, который превращает ангиотензин I (Acп–Apг–Вал–Иле–Вал–Гис–Про– Фен–Гис–Лей) в ангиотензин II, отщепляя от ангиотензина I дипептид Гис–Лей. Учитывая широкую специфичность действия карбоксикатепсина, В.Н. Орехович и сотр. предположили возможность участия этого фермента в инактивации антагониста ангиотензина – брадикинина. В 1969-1970 гг. были опубликованы работы, подтверждающие данные положения. Одновременно было доказано, что превращение ангиотензина I в ангиотензин II происходит не только в тканях легких, но и в почках (сейчас уже известно, что карбоксикатепсин имеется практически во всех тканях).

В отличие от своего предшественника (ангиотензина I) ангиотензин II обладает очень высокой биологической активностью. В частности, ангио-тензин II способен стимулировать секрецию надпочечниками альдостерона, который увеличивает реабсорбцию натрия в канальцах, а вместе с ним и воды. Объем циркулирующей крови возрастает, давление в артериоле повышается и восстанавливается равновесие системы.

При снижении кровенаполнения предсердий и, возможно, каротидных сосудов реагируют объемные рецепторы (волюморецепторы); их импульс передается на гипоталамус, где образуется АДГ (вазопрессин). По портальной системе гипофиза этот гормон попадает в заднюю долю гипофиза, концентрируется там и выделяется в кровь. Основной точкой приложения действия АДГ является, по-видимому, стенка дистальных канальцев нефро-на, где он повышает уровень активности гиалуронидазы. Последняя, деполимеризуя гиалуроновую кислоту, повышает проницаемость стенок канальцев. Вода пассивно диффундирует через мембраны клетки вследствие осмотического градиента между гиперосмотической жидкостью организма и гипоосмотической мочой, т.е. АДГ регулирует реабсорбцию свободной воды. Таким образом, АДГ понижает осмотическое давление в тканях организма, а альдостерон повышает его.

Почки имеют также важное значение как инкреторный (внутрисекреторный) орган. Как отмечалось, в клетках ЮГА, расположенного в области сосудистого полюса клубочка, образуется ренин. Известно, что ренин через ангиотензин влияет на кровяное давление во всем организме. Ряд исследователей считают, что повышенное образование ренина является одной из главных причин развития определенных форм гипертонической болезни.

В почках также вырабатывается эритропоэтин, который стимулирует

костномозговое кроветворение (эритропоэз). Эритропоэтин – вещество белковой природы. Его биосинтез почками активно происходит при различных стрессовых состояниях: гипоксии, кровопотере, шоке и т.д. В последние годы установлено, что в почках осуществляется также синтез простагланди-нов, которые способны менять чувствительность почечной клетки к действию некоторых гормонов.

Источник: allkidney.ru

Фильтрация мочи в почках

Характеристика, отражающая деятельность выделительной системы, называется «клубочковая фильтрация почек». Она выявляет способность крови очищаться от вредных и ненужных веществ путем выделения первичной мочи. Этот процесс зависит от скорости кровотока и наличия функционирующих нефронов.

Скорость клубочковой фильтрации почек — важный показатель функции почек по очистке крови, который при необходимости можно вычислить лабораторно.

Что собой представляет?

Клубочковая фильтрация — это один из показателей функции почек, а изменение ее скорости является признаком патологических изменений в клубочках, их повреждения или функционального отклонения. Клубочек мелких капилляров и канальцевого аппарата является структурной единицей нефрона — почечной клетки. Благодаря ему из организма выводятся вредные вещества и продукты обмена, которые находятся в кровяном русле. В почках происходит два процесса — фильтрация и обратное всасывание или реабсорбция. Именно скорость и качество этих процессов являются показателями общего состояния организма. На этапе клубочковой фильтрации формируется первичная моча.

Читайте также:  Камни и песок в почках — народное лечение

От чего зависит скорость клубочковой фильтрации почек?

Фильтрационная функция почек определяется множеством показателей. В первую очередь это скорость протекания крови в органе, который зависит от состояния сосудистого русла, его проходимости. Уровень жидкости в сосудах определяет фильтрационное давление, в случае когда оно ниже чем необходимо, процесс фильтрации не происходит. Огромное значение имеет количество способных к функционированию нефронов. Если их масса значительно снижена, орган не сможет нормально функционировать. С возрастом под влиянием различных физиологических факторов скорость выделения мочи в нефроне несколько снижается.

Элементы крови фильтруются в клубочке почки со скоростью 80—125 мл/мин.

Когда нужна диагностика?

Определять скорость, с которой компоненты отсеиваются из крови в парном органе нужно, если у пациента наблюдаются гнойно-воспалительные процессы, а также при различных серьезных хронических заболеваниях. Недостаточность работы почек бывает после шока, обширной кровопотери или в результате обезвоживания. Поэтому если присутствует подобного рода патология, нужно обязательно делать анализ на СКФ мочи. Если уровень фильтрационной способности клубочков подает ниже 60, это главный признак развивающейся почечной недостаточности.

Проводимые анализы

Для определения этого показателя проводят анализ мочи по формуле MDRD. Кроме этого, проводят исследование на клиренс креатинина, который также поможет выявить нарушение почечного кровотока. Для этого анализа используют две различные пробы. Если норма при проведении одной из них не соблюдается, то для достоверности результатов проводят еще одну. Отклонение может иметь физиологические причины, таким образом, когда организм стареет, количество функционирующий нефронов в нем уменьшается, а повышает скорость клубочковой фильтрации употребление белка в больших объемах.

СКФ по формуле MDRD

Этот анализ учитывает пол и возраст человека, поэтому является очень точным. Чаще применяется для диагностики процесса выработки первичной урины у беременных. Для определения показателя нужно знать количество креатинина в крови, а получившееся значение нужно разделить на 1000. Однако если повысить уровень фильтрации значительно, то результаты исследований будут недостоверными.

Проба Реберга-Тареева

Поможет выявить нарушение в почечном кровотоке путем исследования уровня клиренса креатинина, выработанного организмом человека. Он представляет собой объем крови, из которого почки могут изъять 1 мг креатинина в течение 1 минуты. Этот анализ проводят в плазме крови и в урине. Кроме этого, для правильного расчета результатов требуется измерить диурез минутный. На основе этих данных вычисляется скорость клубочковой фильтрации.

Анализ Кокрофта-Голда

При этом анализе забор биологического материала для исследования проводится утром в отличие от предыдущего, однако, имеет с ним много общего. Для достоверности результатов пациент с утра и натощак пьет 2 стакана воды, что запустит выработку мочи. Первое мочеиспускание во время этого теста не используется, так как является результатом работы почек ночью. Забор мочи осуществляется не раньше, чем через час после выпитой воды. А также собирается урина от следующего мочеиспускания. Еще больному производится забор крови из вены. Это позволяет в точности определить 2 показателя, необходимые для расчетов скорости фильтрации почек.

Нагрузочные пробы

В их основе стоит выявление способности почек при необходимости ускорять свою работу, используя резерв почечной функциональной способности и клубочковой фильтрации. Для этого применяется большая нагрузка белками, чаще аминокислотами. Иногда применяют введение «Допамина». Белковая нагрузка состоит в изменении рациона с увеличением количества мяса и яиц. У здорового человека норма СКФ значительно возрастет, так как весь белок фильтруется. Но если наблюдается повышенная проницаемость сосудистого фильтра, то клубочковая фильтрация не поменяется.

Патологические причины повышения или снижения

Заболевания, поражающие паренхиму, способны нарушить уровень клубочковой фильтрации.

Отклонение в скорости клубочковой фильтрации почек наблюдается при воспалительном процессе в органе, диабете.

Падение показателя означает ухудшение функциональной способности почек и наблюдается при хроническом гломерулонефрите или почечной недостаточности. Такое явление обнаруживается при воспалительных заболеваниях почек, в том числе аутоиммунной природы. Вызвать его могут нарушение обмена веществ, сахарный диабет, амилоидоз или другие нефропатии.

Источник: prourinu.ru

Фильтрация мочи в почках

Почки человека, Строение и функции почек человека — Фильтрация мочи в почках

Фильтрация мочи в почках — Почки человека, Строение и функции почек человека

Клубочковая фильтрация — одна из основных характеристик, отображающих деятельность почек. Фильтрационная функция почек помогает врачам в диагностике заболеваний. Скорость клубочковой фильтрации указывает, есть ли повреждения клубочков почек и степень их поражения, определяет их функциональные возможности. Во врачебной практике существует множество методов определения этого показателя. Давайте разберемся, в чем их суть и которые из них самые эффективные.

Что это такое?

В здоровом состоянии в структуре почки насчитывается 1−1,2 миллиона нефронов (составляющие почечной ткани), которые связываются с кровотоком через кровеносные сосуды. В нефроне находится клубочковое скопление капилляров и канальцы, которые принимают непосредственное участие в образовании урины — очищают кровь от продуктов обмена и корректируют ее состав, то есть в них фильтруется первичная моча. Этот процесс называется клубочковой фильтрацией (КФ). За день фильтруются 100−120 литров крови.

Чтобы дать оценку работе почек, очень часто используется значение скорости клубочковой фильтрации (СКФ). Она характеризует количество выработанной первичной урины за единицу времени. Норма скоростных показателей фильтрации находится в пределах от 80 до 125 мл/мин (женщины — до 110 мл/мин, мужчины — до 125 мл/мин). У людей пожилого возраста показатель ниже. Если же у взрослого человека обнаружена СКФ ниже 60 мл/мин, это первый сигнал организма о начале развития хронической почечной недостаточности.

Факторы, меняющие скорость клубочковой фильтрации почек

Скорость клубочковой фильтрации определяют несколько факторов:

  1. Скорость течения плазмы в почках — количество крови, которое притекает за единицу времени через приносящую артериолу в почечном клубочке. Нормальным показателем, если человек здоров, является 600 мл/мин (подсчет сделан на основе данных о среднестатистическом человеке, весом 70 кг).
  2. Уровень давления в сосудах. В норме, когда организм здоров, давление в приносящем сосуде выше, чем в выносящем. Иначе не происходит процесс фильтрации.
  3. Количество работоспособных нефронов. Есть патологии, которые влияют на клеточную структуру почки, вследствие чего сокращается количество дееспособных нефронов. Такое нарушение в дальнейшем вызывает сокращение площади фильтрационной поверхности, от размеров которой напрямую зависит СКФ.

Проба Реберга-Тареева

Проба Реберга-Тареева исследует уровень клиренса выработанного организмом креатинина — объем крови, из которого возможно отфильтровать почками 1 мг креатинина за 1 минуту. Измерить количество креатинина можно в свернувшейся плазме и моче. Достоверность исследования зависит от времени, когда анализ был собран. Исследование зачастую проводится так: урина собирается 2 часа. В ней замеряется уровень креатинина и минутный диурез (объем урины, который образуется за минуту). СКФ рассчитывают на основе полученных значений этих двух показателей. Менее часто используется метод сбора мочи за сутки и 6-часовые пробы. Независимо от того, какую методику использует врач, у пациента сутра, пока он не позавтракал, забирают кровь из вены для проведения исследования на клиренс креатинина.

Проба на клиренс креатинина назначается в таких случаях:

  1. болезненные ощущения в районе почек, отеки век и щиколоток;
  2. нарушение испускания мочи, урина темного цвета, с кровью;
  3. необходимо установить верную дозу медикаментов для терапии заболеваний почек;
  4. диабет 1 и 2 типа;
  5. гипертония;
  6. абдомиальное ожирение, синдром резистентности к инсулину;
  7. злоупотребление курением;
  8. сердечно-сосудистые заболевания;
  9. перед операцией;
  10. болезни почек в хронической форме.

Проба Кокрофта-Голда

Проба Кокрофта-Голда тоже устанавливает концентрацию креатинина в сыворотке крови, но отличается от описанной выше методикой забора материалов для анализа. Проба проводится так: сутра натощак пациент пьет 1,5−2 стакана жидкости (вода, чай), чтобы активизировать выработку урины. Через 15 минут больной справляет малую нужду в унитаз, чтобы очистить мочевой пузырь от остатков образований во время сна. Далее положен покой. Через час производится первый забор мочи и фиксируется его время. Вторая порция собирается в следующий час. Между этим у пациента производится забор крови из вены по 6−8 мл. Далее по полученным результатам определяется клиренс креатинина и количество урины, которое образуется за минуту.

Скорость клубочковой фильтрации по формуле MDRD

В данной формуле учитывается пол и возраст пациента, поэтому с ее помощью очень легко наблюдать как меняются почки с возрастом. Очень часто используется для диагностики нарушений функций почек у беременных. Сама формула выглядит так: СКФ = 11,33 * Crk — 1,154 * возраст — 0,203 * K, где Crk — количество креатинина в крови (ммоль/л), K — коэффициент, зависящий от пола (у женщин — 0,742). В том случае, если этот показатель в заключении анализа подан в микромолях (мкмоль/л), то его значение необходимо поделить на 1000. Главный недостаток этого метода расчета — неверные результаты при повышенной КФ.

Причины снижения и повышения показателя

Существуют физиологические причины изменения СКФ. Во время беременности уровень повышается, а когда организм стареет — понижается. Также провоцировать повышение скорости способна пища с большим содержанием белка. Если же у человека наблюдается патология почечных функций, то КФ способна как увеличиваться, так и снижаться, все зависит от конкретного заболевания. СКФ является наиболее ранним указателем нарушения функционирование почек. Интенсивность КФ снижается намного быстрее, чем теряется способность почек концентрировать мочу и в крови накапливаются азотистые шлаки.

Когда почки больны, сниженную фильтрацию крови в почках провоцируют нарушения структуры органа: снижается количество активных структурных единиц почки, коэффициент ультрафильтрации, происходят изменения в почечном кровотоке, уменьшается фильтрующая поверхность, происходит обструкция канальцев почек. Ее вызывают хронические диффузные, системные заболевания почек, нефросклероз на фоне артериальной гипертензии, острая печеночная недостаточность, тяжелая степень заболеваний сердца, печени. Кроме болезней почек, на СКФ влияют экстраренальные факторы. Снижение скорости наблюдается вместе с сердечной и сосудистой недостаточностью, после приступа сильной диареи и рвоты, при гипотиреозе, раковых заболеваниях простаты.

Повышение СКФ — более редкое явление, но проявляется при сахарном диабете на ранних стадиях, гипертонии, системном развитии красной волчанки, в начале развития нефротического синдрома. Также повысить скорость КФ способны медикаменты, которые влияют на уровень креатинина (цефалоспорин и похожие по действию на организм). Лекарство повышает его концентрацию в крови, поэтому при взятии анализа выявляются ложноповышенные результаты.

Нагрузочные пробы

В основе нагрузочных проб лежит способность почек к ускорению клубочковой фильтрации под влиянием определенных веществ. С помощью такого исследования определяется резерв КФ или почечный функциональный резерв (ПФР). Чтобы его узнать, применяется одноразовая (острая) нагрузка белком или аминокислотами либо они заменяются небольшим количеством допамина.

Нагрузка белками заключается в изменении рациона. Необходимо употребить 70−90 грамм белка из мяса (1,5 грамма белка на 1 килограмм массы тела), 100 грамм белков растительного происхождения или ввести аминокислотный набор внутривенно. У людей без проблем со здоровьем отмечается повышение СКФ на 20−65% уже через 1−2,5 часа после получения дозы белков. Среднее значение ПФР равно 20−35 мл в минуту. Если повышения не происходит, то, скорее всего, у человека нарушена проницаемость почечного фильтра или развиваются сосудистые патологии.

Важность проведения исследований

Важно следить за СКФ людям с такими заболеваниями:

  • хроническое и острое течение гломерулонефрита, а также его вторичное появление;
  • почечная недостаточность;
  • воспалительные процессы, спровоцированные бактериями;
  • поражение почек в результате системной красной волчанки;
  • нефротический синдром;
  • гломерулосклероз;
  • почечный амилоидоз;
  • нефропатия при диабете и т. д.

Эти болезни вызывают снижение СКФ задолго до проявления каких-либо функциональных нарушений почек, повышения уровня креатинина и мочевины в крови больного. В запущенном состоянии заболевания провоцируют необходимость пересадки почек. Поэтому чтобы предупредить развитие каких-либо патологий почек, необходимо регулярно проводить исследования их состояния.

Источник: kidney.propto.ru

Фильтрационная функция почек

Структурной единицей почек является нефрон, который отвечает за процесс фильтрации крови. В двух мочевыделительных органах собрано около двух миллионов нефронов, которые сплетаются группами в небольшие клубочки. Это и есть клубочковый аппарат (гломерулярный), в котором происходит клубочковая фильтрация почек.

Важно: в течение суток через нефроновые клубочки проходит от 120 до 200 литров крови. При этом именно в нефронах происходит отделение всех токсинов и продуктов распада белков, углеводов и жиров.

Принцип протекания фильтрационного процесса

Процесс фильтрации почек достаточно прост и понятен. Сначала кровь, обогащенная кислородом и другими питательными веществами, попадает в почки, а именно в клубочковый аппарат. В нефронах, которые имеют своеобразное «сито», происходит отделение токсических веществ и других продуктов распада от воды. После такого деления вода и полезные микроэлементы (глюкоза, натрий, калий) всасываются обратно. То есть происходит процесс реабсорбции. А все токсины продолжают свое движение через нефроновые канальцы к почечным пирамидкам и далее в чашечно-лоханочную систему. Здесь уже формируется вторичная моча, которая и выходит через мочеточники, мочевой пузырь и уретру.

Важно: стоит знать, что если почки человека больны, то нефроны в них медленно погибают один за другим. Таким образом, фильтрующая функция мочевыделительных органов постепенно снижается. При этом необходимо помнить, что нефроны, как и нервные клетки, восстановлению не подлежат. А те нефроны, которые принимают на себя двойную и тройную нагрузку, со временем перестают справляться со своей функцией и скоро выходят из строя.

Факторы, которые могут влиять на изменение СКФ

Скорость происходящей фильтрации в клубочковом аппарате зависит от таких факторов:

  • Скорость транспортировки плазмы по почечному клубочковому аппарату. То есть, подразумевается объем крови, проходящий через поясничную артериолу за определенную единицу времени. В норме этот показатель составляет 600 мл/мин для человека со средней массой 70 кг.
  • Показатель давления в сосудистой системе организма. Для нормального и здорового организма характерно более высокое давление в сосуде приносящем, чем в сосуде выносящем. В противном случае процесс фильтрации будет затруднен, а его скорость снижена.
  • Количество здоровых нефронов. Чем более почка поражена патологическим состоянием, тем меньшей становится фильтрующая площадь. То есть количество здоровых нефронов снижается.

Оценка СКФ

Чтобы оценить фильтрационную функцию мочевыделительных органов, необходимо выяснить СКФ (скорость фильтрационного процесса), которая исчисляется в мл/мин. А саму работу мочевыделительных органов оценивают по количеству креатинина в собранной у пациента моче. Для того чтобы верно определить уровень креатинина, следует собрать суточный объем мочи у пациента.

Что касается выведения скорости клубочковой фильтрации (СКФ), то для этого необходимо собрать у больного мочу по аналогичному методу. В норме клубочковый аппарат здоровых органов перекачивает до 120 мл/мин. При этом стоит знать, что у пациентов в возрастной группе 55+ скорость обменных процессов снижается, а значит, и скорость происходящей в почках фильтрации крови тоже. Показатель СКФ — это скорость образования первичной мочи из фильтрата за определенную единицу времени.

Важно: в норме фильтрация почек у здоровых органов происходит с постоянной скоростью и остается неизменной вплоть до развития в мочевыделительных органах патологических процессов.

Патологии, которые определяют СКФ

Патологические процессы, меняющие скорость клубочковой фильтрации почек в меньшую сторону, могут быть самыми разнообразными. В частности на СКФ влияют такие патологии и болезни:

  • Хроническая почечная недостаточность. В этом случае в моче будет отмечаться и повышенная концентрация креатинина и мочевины. То есть почки не справляются со своей фильтрационной функцией.
  • Пиелонефрит. Эта воспалительно-тнфекционная болезнь в первую очередь поражает канальцы нефронов. И лишь затем происходит спад СКФ.
  • Сахарный диабет. А также при гипертензии (повышенное АД), красной волчанке наблюдается увеличенная скорость процесса фильтрации почек.
  • Гипотензия (сниженное АД). А также шоковое состояние и сердечная недостаточность могут провоцировать снижение СКФ до значительных пределов.

Помощь в диагностике болезней

Измерение СКФ даёт возможность выявить различные болезни и патологические состояния на ранних стадиях. При этом чтобы отследить процесс фильтрации в почках часто используют метод введения в кровь инулина — специального контрольного вещества, которое выводится через клубочковый аппарат. Инулин вводят постоянно на время исследования, чтобы поддерживать постоянную его концентрацию в крови.

Забор мочи на анализ при поддержании уровня инулина проводят четырежды с интервалом полчаса. Но стоит знать, что этот способ анализа состояния почек достаточно сложен и применим исключительно в научных целях.

Также можно оценить СКФ и по уровню клиренса креатинина, который напрямую зависит от мышечной массы тела пациента. Здесь стоит знать, что у активных мужчин клиренс креатинина значительно выше, чем у женщин и детей. Отметим, что креатинин выходит из организма исключительно через клубочковый аппарат. Поэтому, если процесс фильтрации в почках нарушен, концентрация креатинина в моче повышается и составляет 70% в сравнении с СКФ.

Важно: при проведении исследования мочи на креатинин необходимо знать, что лекарственные препараты могут сильно искажать результат. В норме же уровень креатинина для мужчин составляет 18-21 мг/кг, а у женщин 15-18 мг/кг. Если показатели снижены, это может свидетельствовать о сбое в работе почек.

Расчет СКФ по формуле Кокрофта-Голта

Эта методике исследования работы мочевыделительных органов осуществляется таким образом:

  • Утром больному предлагают выпить натощак пол-литра воды. После этого он должен каждый час мочиться, чтобы собирать порции биоматериала в отдельные ёмкости.
  • При мочеиспускании пациент обязан засекать время начала и окончания акта.
  • А в промежутке между забором порций мочи у пациента берут кровь из вены, чтобы определить клиренс креатинина. Его высчитывают по специальной формуле. Формула расчета имеет такой вид — F1=(u1/p)v1.

Здесь значения имеют такие трактования:

  • Fi — это клубочковая фильтрация (её скорость);
  • U1 — содержание в крови контрольного вещества;
  • Vi – время самого первого после прима воды мочеиспускания (в минутах)
  • р — концентрация креатинина в плазме крови.

Высчитывают клиренс креатинина по приведенной формуле каждый час. При этом вычисления проводятся в течение суток.

Это интересно: в норме у мужчин СКФ равна 125 литров/мин, а у женщин — 110 мл/мин.

Расчет СКФ у детей

Чтобы рассчитать скорость клубочковой фильтрации у детей, применяют формулу Шварца. В первом случае у маленького пациента на голодный желудок делают забор крови из вены. Она необходима для определения уровня креатинина в плазме крови. На фоне взятого биоматериала у малыша собирают и две порции мочи с интервалом в час. И также засекают длительность акта мочеиспускания в минутах или секундах. Расчеты по формуле Шварца дают возможность получить два значения СКФ.

Для второго способа вычислений у маленького пациента собирают суточный объем мочи с часовыми интервалами. Здесь объем должен составлять не менее 1,5 л. Если при проведении расчетов результат скорости клубочковой фильтрации равен 15 мл/мин (то есть сильно понижен), то это говорит о почечной недостаточности или хронических болезнях почек.

Важно: СКФ может падать не всегда на фоне гибели нефронов. Часто скорость фильтрации может снижаться на фоне протекающего в почках воспалительного процесса. Именно поэтому при первых же подозрительных симптомах (боль в пояснице, потемнение мочи, отечность) необходимо срочно обращаться к нефрологу или урологу.

Лечение почек и восстановление скорости фильтрации

При выявленных нарушениях фильтрационной функции почек лечение должен назначать только специалист в зависимости от первопричины, приведшей к патологии. В большинстве случаев улучшить ситуацию помогают препараты «Теобромин» и «Эуфиллин». Они усиливают диурез, что приводит к нормализации СКФ.

Также на фоне лечения необходимо соблюдать диету и питьевой режим. В сутки стоит выпивать до 1,2 литра жидкости. А из рациона стоит исключить все жареное, жирное, соленое, острое, копченое. Будет лучше, если на время лечения пациент перейдет на парные и отварные блюда.

Если разрешит лечащий врач, то скорректировать скорость клубочковой фильтрации можно и народными средствами. Так, хорошо увеличивает СКФ обычная петрушка, улучшающие диурез свойства которой известны издавна. Её сухие семена и корни (в объеме 1 ст.л.) запаривают кипятком (500 мл) и выдерживают 2-3 часа. Затем настой цедят и пьют дважды в течение дня по 0,5 стакана.

Также, чтобы повысить СКФ, можно использовать и корень шиповника. Его в количестве 2 ст.л. заливают кипятком и варят на небольшом огне 15 минут. Потом отвар цедят и выпивают по 70 мл три раза в течение дня. Такое снадобье также повышает диурез, что обязательно увеличит и СКФ

Важно знать, что весь процесс лечения должен контролировать только специалист. Заниматься самолечением строго запрещено.

Фильтрация крови в почках

Чтобы понять механизм очистки крови и образования мочи, нужно иметь представление об устройстве почки. Этот парный орган состоит из огромного количества нефронов, в которых и происходит мочеобразование.

Основными почечными функциями являются:

Мочеобразование; Очистка крови, выведение лекарств, метаболитов и пр.; Регулирование обмена электролитов; Контроль за давлением и объемом циркулирующей крови; Поддержание кислотно-щелочного баланса.

Фактически почки являются безостановочно функционирующими фильтрами, которые обрабатывают до 1,2 л крови за минуту.

Каждая почка имеет бобовидную форму. На каждой почке имеется своеобразная впадина, которую еще называют воротами. Они ведут в заполненное жировой массой пространство или пазуху. Там же располагается чашечно-лоханочная система, нервные волокна и сосудистая система. Из этих же ворот выходят вена и артерия почки, а также мочеточник.

Каждая почка состоит из множества нефронов, которые представляют собой комплекс из канальцев и клубочка. Фильтрация крови происходит непосредственно в почечном тельце или клубочке. Именно там моча отфильтровывается от крови и уходит в мочевой пузырь.

На видео строение почек

Где происходит

Почка как бы помещена в капсулу, под которой располагается зернистый слой, называемый корковым веществом, а под ним располагается мозговое вещество. Мозговой слой складывается в почечные пирамидки, между которыми располагаются колонны, расширяющиеся в сторону почечных пазух. На вершинах этих пирамид располагаются сосочки, которые опустошают пирамиды, выводя их содержимое в малые чашечки, затем в большие.

У каждого человека число чашечек может отличаться, хотя в целом 2-3 больших чашки разветвляются на 4-5 малых чашечек, причем одна малая чашечка обязательно окружает сосочек пирамиды. Из малой чашечки урина попадает в большую, а потом – в мочеточник и мочепузырные структуры.

Кровь поставляется в почки по почечной артерии, которая разветвляется на меньшие сосуды, затем кровь проникает в артериолы, разделяющиеся на 5-8 капилляров. Так кровь попадает в клубочковую систему, где и осуществляется процесс фильтрации.

Схема почечной фильтрации

Клубочковая фильтрация — определение

Фильтрация в клубочках почек происходит по простому принципу:

Сначала из клубочковых мембран под гидростатическим давлением происходит отжим/фильтрация жидкости (≈125 мл/мин); Затем отфильтрованная жидкость проходит через нефроны, большая ее часть в виде воды и необходимых элементов возвращается в кровь, а остальное формируется в мочу; Средняя скорость образования мочи – порядка 1 мл/мин.

Клубочек почки производит фильтрацию крови, очищая ее от различных белков. В процессе фильтрации и происходит образование первичной мочи.

Основной характеристикой процесса фильтрации является его скорость, которая обуславливается факторами, влияющими на почечную деятельность и общим состоянием здоровья человека.

Скоростью клубочковой фильтрации называют объем первичной урины, образующейся в почечных структурах за минуту. Нормой считается скорость фильтрации 110 мл/мин у женщин и 125 мл/мин у мужчин. Эти показатели выступают своего рода ориентирами, которые подвергаются коррекции в соответствии с весом, возрастом и прочими показателями пациента.

Схема клубочковой фильтрации

Нарушения фильтрации

За сутки нефроны отфильтровывают до 180 л первичной мочи. Вся кровь в организме за сутки успевает очиститься почками 60 раз.

Но некоторые факторы способны спровоцировать нарушение процесса фильтрации:

Снижение давления; Нарушения мочеоттока; Сужение артерии почки; Травматизация или повреждение мембраны, выполняющей фильтрующие функции; Повышение онкотического давления; Уменьшение числа «рабочих» клубочков.

Подобные состояния чаще всего становятся причиной нарушений фильтрации.

Как определить нарушение

Нарушение фильтрационной деятельности определяется посредством расчета ее скорости. Определить насколько в почках ограничена фильтрация можно по различным формулам. В целом процесс определения скорости сводится к сравнению уровня определенного контрольного вещества в моче и крови пациента.

Обычно в качестве сравнительного эталона используется инулин, являющийся полисахаридом фруктозы. Его концентрацию в моче сравнивают с содержанием в крови, а затем высчитывают содержание инсулина.

Чем больше инулина в урине по соотношению с его уровнем в крови, тем больше объем отфильтрованной крови. Этот показатель еще именуют инулиновым клиренсом и рассматривают в качестве величины очищенной крови. Но как рассчитать скорость фильтрации?

Формула расчета скорости клубочковой фильтрации почек выглядит следующим образом:

где Мин – количество инулина в моче, Пин – содержание инулина в плазме, Vмочи – объем конечной урины, а СКФ – скорость клубочковой фильтрации.

Почечная деятельность также может высчитываться по формуле Кокрофта-Голта, которая выглядит так:

При измерении фильтрации у женщин, полученный результат нужно помножить на 0,85.

Довольно часто в клинических условиях при измерении СКФ используется клиренс креатинина. Подобное исследование еще называют пробой Реберга. Ранним утром пациент выпивает 0,5 литра воды и сразу опорожняет мочевой пузырь. После этого каждый час нужно мочеиспускаться, собирая мочу в разные емкости и отмечая длительность каждого мочеиспускания.

Затем исследуют венозную кровь и по специальной формуле вычисляют клубочковую фильтрацию:

где Fi – клубочковая фильтрация, U1 – содержание контрольного компонента, р – уровень креатинина в крови, а V1 – длительность исследуемого мочеиспускания. По данной формуле каждый час производится расчет, на протяжении суток.

Симптомы

Признаки нарушения клубочковой фильтрации обычно сводятся к изменениям количественного (увеличение или уменьшение фильтрации) и качественного (протеинурия) характера.

К дополнительным признакам относят:

Понижение давления; Почечные застои; Гиперотечность, особенно в области конечностей и лица; Мочеиспускательные нарушения вроде урежения или учащения позывов, появление нехарактерного осадка или цветовые изменения; Боли в поясничной зоне Накопление в крови разного рода метаболитов и пр.

Падение давления обычно возникает при шоковых состояниях или недостаточности миокарда.

Симптомы нарушения клубочковой фильтрации в почках

Как улучшить фильтрацию

Восстановить фильтрацию почек крайне необходимо, особенно если имеет место стойкая гипертония. Вместе с мочой из организма вымываются излишки электролитов и жидкости. Именно их задержка и вызывает повышение АД.

Для улучшения почечной деятельности, в частности клубочковой фильтрации, специалисты могут назначить прием препаратов вроде:

Теобромина – слабый диуретик, который за счет увеличения почечного кровотока повышает фильтрационную деятельность; Эуфиллина – тоже диуретик, содержащий теофиллин (алкалоид) и этилендиамид.

Помимо приема препаратов необходимо привести в норму общее самочувствие пациента, восстановить иммунитет, нормализовать давление и пр.

Для восстановления почечных функций необходимо также сбалансированно питаться и соблюдать распорядок дня. Только комплексный подход поможет нормализовать фильтрационную деятельность почек.

Неплохо помогают в повышение почечной деятельности и народные методы вроде арбузной диеты, шиповникового отвара, мочегонных отваров и травяных настоев, чаев и пр. Но перед тем что бы что-то делать, нужно после консультации с нефрологом.

Клубочковая фильтрация — одна из основных характеристик, отображающих деятельность почек. Фильтрационная функция почек помогает врачам в диагностике заболеваний. Скорость клубочковой фильтрации указывает, есть ли повреждения клубочков почек и степень их поражения, определяет их функциональные возможности. Во врачебной практике существует множество методов определения этого показателя. Давайте разберемся, в чем их суть и которые из них самые эффективные.

Что это такое?

В здоровом состоянии в структуре почки насчитывается 1−1,2 миллиона нефронов (составляющие почечной ткани), которые связываются с кровотоком через кровеносные сосуды. В нефроне находится клубочковое скопление капилляров и канальцы, которые принимают непосредственное участие в образовании урины — очищают кровь от продуктов обмена и корректируют ее состав, то есть в них фильтруется первичная моча. Этот процесс называется клубочковой фильтрацией (КФ). За день фильтруются 100−120 литров крови.

Схема клубочковой фильтрации почек.

Чтобы дать оценку работе почек, очень часто используется значение скорости клубочковой фильтрации (СКФ). Она характеризует количество выработанной первичной урины за единицу времени. Норма скоростных показателей фильтрации находится в пределах от 80 до 125 мл/мин (женщины — до 110 мл/мин, мужчины — до 125 мл/мин). У людей пожилого возраста показатель ниже. Если же у взрослого человека обнаружена СКФ ниже 60 мл/мин, это первый сигнал организма о начале развития хронической почечной недостаточности.

Вернуться к оглавлению

Факторы, меняющие скорость клубочковой фильтрации почек

Скорость клубочковой фильтрации определяют несколько факторов:

Скорость течения плазмы в почках — количество крови, которое притекает за единицу времени через приносящую артериолу в почечном клубочке. Нормальным показателем, если человек здоров, является 600 мл/мин (подсчет сделан на основе данных о среднестатистическом человеке, весом 70 кг).Уровень давления в сосудах. В норме, когда организм здоров, давление в приносящем сосуде выше, чем в выносящем. Иначе не происходит процесс фильтрации.Количество работоспособных нефронов. Есть патологии, которые влияют на клеточную структуру почки, вследствие чего сокращается количество дееспособных нефронов. Такое нарушение в дальнейшем вызывает сокращение площади фильтрационной поверхности, от размеров которой напрямую зависит СКФ.Вернуться к оглавлению

Читайте также:  Лечение опущения почки. Опущение почки - причины и последствия

Проба Реберга-Тареева

Достоверность пробы зависит от времени, когда был собран анализ.

Проба Реберга-Тареева исследует уровень клиренса выработанного организмом креатинина — объем крови, из которого возможно отфильтровать почками 1 мг креатинина за 1 минуту. Измерить количество креатинина можно в свернувшейся плазме и моче. Достоверность исследования зависит от времени, когда анализ был собран. Исследование зачастую проводится так: урина собирается 2 часа. В ней замеряется уровень креатинина и минутный диурез (объем урины, который образуется за минуту). СКФ рассчитывают на основе полученных значений этих двух показателей. Менее часто используется метод сбора мочи за сутки и 6-часовые пробы. Независимо от того, какую методику использует врач, у пациента сутра, пока он не позавтракал, забирают кровь из вены для проведения исследования на клиренс креатинина.

Проба на клиренс креатинина назначается в таких случаях:

болезненные ощущения в районе почек, отеки век и щиколоток;нарушение испускания мочи, урина темного цвета, с кровью;необходимо установить верную дозу медикаментов для терапии заболеваний почек;диабет 1 и 2 типа;гипертония;абдомиальное ожирение, синдром резистентности к инсулину;злоупотребление курением;сердечно-сосудистые заболевания;перед операцией;болезни почек в хронической форме.Вернуться к оглавлению

Проба Кокрофта-Голда

Проба Кокрофта-Голда тоже устанавливает концентрацию креатинина в сыворотке крови, но отличается от описанной выше методикой забора материалов для анализа. Проба проводится так: сутра натощак пациент пьет 1,5−2 стакана жидкости (вода, чай), чтобы активизировать выработку урины. Через 15 минут больной справляет малую нужду в унитаз, чтобы очистить мочевой пузырь от остатков образований во время сна. Далее положен покой. Через час производится первый забор мочи и фиксируется его время. Вторая порция собирается в следующий час. Между этим у пациента производится забор крови из вены по 6−8 мл. Далее по полученным результатам определяется клиренс креатинина и количество урины, которое образуется за минуту.

Вернуться к оглавлению

Скорость клубочковой фильтрации по формуле MDRD

В данной формуле учитывается пол и возраст пациента, поэтому с ее помощью очень легко наблюдать как меняются почки с возрастом. Очень часто используется для диагностики нарушений функций почек у беременных. Сама формула выглядит так: СКФ = 11,33 * Crk — 1,154 * возраст — 0,203 * K, где Crk — количество креатинина в крови (ммоль/л), K — коэффициент, зависящий от пола (у женщин — 0,742). В том случае, если этот показатель в заключении анализа подан в микромолях (мкмоль/л), то его значение необходимо поделить на 1000. Главный недостаток этого метода расчета — неверные результаты при повышенной КФ.

Вернуться к оглавлению

Причины снижения и повышения показателя

Существуют физиологические причины изменения СКФ. Во время беременности уровень повышается, а когда организм стареет — понижается. Также провоцировать повышение скорости способна пища с большим содержанием белка. Если же у человека наблюдается патология почечных функций, то КФ способна как увеличиваться, так и снижаться, все зависит от конкретного заболевания. СКФ является наиболее ранним указателем нарушения функционирование почек. Интенсивность КФ снижается намного быстрее, чем теряется способность почек концентрировать мочу и в крови накапливаются азотистые шлаки.

Когда почки больны, сниженную фильтрацию крови в почках провоцируют нарушения структуры органа: снижается количество активных структурных единиц почки, коэффициент ультрафильтрации, происходят изменения в почечном кровотоке, уменьшается фильтрующая поверхность, происходит обструкция канальцев почек. Ее вызывают хронические диффузные, системные заболевания почек, нефросклероз на фоне артериальной гипертензии, острая печеночная недостаточность, тяжелая степень заболеваний сердца, печени. Кроме болезней почек, на СКФ влияют экстраренальные факторы. Снижение скорости наблюдается вместе с сердечной и сосудистой недостаточностью, после приступа сильной диареи и рвоты, при гипотиреозе, раковых заболеваниях простаты.

Повышение СКФ — более редкое явление, но проявляется при сахарном диабете на ранних стадиях, гипертонии, системном развитии красной волчанки, в начале развития нефротического синдрома. Также повысить скорость КФ способны медикаменты, которые влияют на уровень креатинина (цефалоспорин и похожие по действию на организм). Лекарство повышает его концентрацию в крови, поэтому при взятии анализа выявляются ложноповышенные результаты.

Вернуться к оглавлению

Нагрузочные пробы

Нагрузка белками — это употребление необходимого количества мяса.

В основе нагрузочных проб лежит способность почек к ускорению клубочковой фильтрации под влиянием определенных веществ. С помощью такого исследования определяется резерв КФ или почечный функциональный резерв (ПФР). Чтобы его узнать, применяется одноразовая (острая) нагрузка белком или аминокислотами либо они заменяются небольшим количеством допамина.

Нагрузка белками заключается в изменении рациона. Необходимо употребить 70−90 грамм белка из мяса (1,5 грамма белка на 1 килограмм массы тела), 100 грамм белков растительного происхождения или ввести аминокислотный набор внутривенно. У людей без проблем со здоровьем отмечается повышение СКФ на 20−65% уже через 1−2,5 часа после получения дозы белков. Среднее значение ПФР равно 20−35 мл в минуту. Если повышения не происходит, то, скорее всего, у человека нарушена проницаемость почечного фильтра или развиваются сосудистые патологии.

Вернуться к оглавлению

Важность проведения исследований

Важно следить за СКФ людям с такими заболеваниями:

хроническое и острое течение гломерулонефрита, а также его вторичное появление;почечная недостаточность;воспалительные процессы, спровоцированные бактериями;поражение почек в результате системной красной волчанки;нефротический синдром;гломерулосклероз;почечный амилоидоз;нефропатия при диабете и т. д.

Эти болезни вызывают снижение СКФ задолго до проявления каких-либо функциональных нарушений почек, повышения уровня креатинина и мочевины в крови больного. В запущенном состоянии заболевания провоцируют необходимость пересадки почек. Поэтому чтобы предупредить развитие каких-либо патологий почек, необходимо регулярно проводить исследования их состояния.

Ультрафильтрация плазмы с образованием первичной мочи осуществляется в клубочках почек.

Фильтрующая мембрана клубочка состоит из трех слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток внутренней части капсулы, которые называются подоцитами. Подоциты имеют отростки, плотно упирающиеся в базальную мембрану. Структура базальной мембраны сложная, в частности она содержит мукополиcахариды и коллагеновый белок. Проницаемость клубочкового фильтра в сущности зависит от состояния базальной мембраны, так как ее отверстия являются наименьшими, порядка 5 нанометров (по Руйе).

Фильтрующая мембрана клубочка способна пропускать почти все имеющиеся в плазме вещества с молекулярной массой ниже 70 000, а также небольшую часть альбуминов. В определенных условиях через почечный фильтр проходят и более крупные молекулы белков, например антигены брюшнотифозной и дизентерийной палочек, вирус гриппа, кори и др.

Фильтрация в клубочках определяется фильтрационным давлением (ФД). Нормальное ФД = 75-(25+10) = 40 мм рт. ст., где 75 мм рт. ст. — гидростатическое давление в капиллярах клубочков; 25 мм рт. ст. — онкотическое давление белков плазмы; 10 мм рт. ст. — внутрипочечное давление. Фильтрационное давление может варьировать в пределах 25-50 мм рт. ст. Фильтрации подвергается примерно 20% плазмы крови, протекающей по капиллярам клубочков (фильтрационная фракция).

§ 304. Показатель очищения (клиренс)

Для выявления фильтрационной способности почек пользуются определением показателя очищения. Показателем очищения, или клиренсом (от англ. clear — очищать), называется объем плазмы крови, который полностью освобождается почками от данного вещества за 1 мин. Клиренс определяют по выведению циркулирующих в крови эндогенных веществ (например, эндогенному креатинину) или по выведению специально вводимых в кровь веществ (например, инулину и др.). Для вычисления клиренса надо знать содержание вещества в крови (К), содержание его в моче (М) и минутный диурез (Д) — количество мочи, выделившейся за 1 мин. Клиренс (С) вычисляют по формуле:

Показатель очищения неодинаков для различных веществ. Например, средняя величина клиренса инулина (полисахарид) составляет 120 мл/мин, мочевины — 70 мл/мин, фенол рота — 400 мл/мин и т. д. Эта разница объясняется тем, что инулин выводится путем фильтрации и обратно не реабсорбируется; мочевина фильтруется, но частично ре-абсорбируется, а фенолрот выделяется путем активной секреции в канальцах и частично фильтруется.

Для определения подлинной фильтрационной способности клубочков, т. е. количества образующейся за 1 минуту первичной мочи, необходимо применять вещества, которые выделяются только путем фильтрации и не подвергаются реабсорбции в канальцах. К ним относятся беспороговые вещества, например инулин и гипосульфит. У взрослого человека величина клубочковой фильтрации (объем первичной мочи) составляет в среднем 120 мл/мин, т. е. 150-170 л/сут. Падение этого показателя свидетельствует о нарушении фильтрационной функции почек.

§ 305. Эффективность почечного кровотока

Показатель очищения парааминогиппуровой кислоты (ПАГ) дает возможность определить эффективность почечного кровотока. Это вещество попадает в мочу путем активной секреции и оттекающая от почки кровь не содержит ПАГ. Поэтому показатель очищения ПАГ соответствует объему плазмы крови, прошедшей за 1 мин через сосуды почек. Он равен в среднем 650 мл/мин. Величину объема крови, а не плазмы, прошедшей через почки, можно определить, сделав поправку по гематокриту (в норме объем эритроцитов равен 45%, плазмы — 55%). Составив пропорцию, вычисляют почечный кровоток: 660 мл — 55%, X-100%, X = 1200 мл/мин.

Следует учитывать, что клиренс ПАГ не всегда адекватен почечному кровотоку. Коэффициент очищения ПАГ может падать при неизмененном почечном кровотоке, если нарушаются процессы секреции вследствие значительного повреждения канальцев (хронический нефрит, нефроз и пр.).

Стойкое снижение эффективности почечного кровотока встречается при гипертонической болезни, а также является ранним признаком развивающегося артериосклероза почек.

§ 306. Нарушение клубочковой фильтрации

Снижение фильтрации. Уменьшение образования первичной мочи зависит от ряда внепочечных и почечных факторов. К ним относятся:

  • падение артериального давления [показать]
  • сужение почечной артерии и артериол [показать]
  • повышение онкотического давления крови [показать]
  • нарушение оттока мочи [показать]
  • уменьшение количества функционирующих клубочков [показать]
  • повреждение фильтрующей мембраны [показать]

Прогрессирующее уменьшение количества функционирующих нефронов типично для хронически протекающих почечных заболеваний с диффузным поражением почек. Сюда относятся хронический гломерулонефрит, артериосклероз почек, пиелонефрит и др. Эти заболевания сопровождаются склерозированием клубочков и гибелью нефронов, заканчиваются сморщиванием почки. При сокращении количества действующих нефронов до 1/10-1/20 их нормальной величины, фильтрация прекращается, развивается тяжелая уремия (см. § 314).

Увеличение клубочковой фильтрации наблюдается при:

  • повышении тонуса отводящей артериолы. Спазм выносящей артериолы и увеличение фильтрации отмечаются при введении малых доз адреналина (адреналовая полиурия), в начальной стадии гипертонической болезни.
  • уменьшении тонуса приводящей артериолы. Тонус приводящей артериолы может уменьшиться рефлекторно вследствие ограничения циркуляции крови на периферии тела, например при лихорадке (увеличение диуреза в стадию подъема температуры).
  • понижении онкотического давления крови. Усиление фильтрации, обусловленное падением онкотического давления, отмечается при обильном введении жидкости или вследствие разжижения крови (во время спадения отеков).

§ 307. Нарушение канальцевой реабсорбции

Эпителиальные клетки различных отделов канальцев обладают высокоспециализированными функциями. Они содержат разнообразные ферменты и молекулы-переносчики, участвующие в транспорте веществ из канальцев в кровь (реабсорбция) и из крови в просвет канальцев (секреция). Эти процессы протекают активно против высокого концентрационного градиента и с большим расходованием энергии клеточного дыхания.

К наиболее общим механизмам нарушения канальцевой реабсорбции относятся:

  1. перенапряжение процессов реабсорбции и истощение ферментных систем вследствие избытка реабсорбируемых веществ в первичной моче;
  2. падение активности ферментов канальцевого аппарата: а) наследственный дефект ферментов, обеспечивающих реабсорбцию отдельных веществ или б) блокада ферментов ингибиторами;
  3. структурные повреждения канальцев (дистрофия, некроз) при инфекционно-воспалительных процессах, расстройствах кровоснабжения почек, особенно кортикального кровотока, и отравлениях ядами.
  • Нарушение реабсорбции глюкозы [показать]
  • Нарушение реабсорбции белка [показать]
  • Нарушение реабсорбции аминокислот [показать]
  • Нарушение реабсорбции натрия [показать]
  • Нарушение реабсорбции воды [показать]

§ 308. Нарушение способности почек к концентрированию и разведению мочи

Почки человека в состоянии выделить мочу в 4 раза гипертоничнее и в 6 раз гипотоничнее плазмы. В нормальных условиях концентрация веществ в окончательной моче во много раз превышает их концентрацию в плазме (табл. 31).

О концентрационной способности почек можно судить по относительной плотности (удельному весу) мочи. Но не всегда эти показатели совпадают.

У здорового человека относительная плотность мочи при обычной диете не ниже 1,016-1,020 и колеблется в зависимости от приема воды и водно-солевого баланса в пределах 1,002-1,035 и более. С возрастом осмотическая концентрация и относительная плотность мочи снижаются.

Неспособность почек концентрировать мочу называется гипостенурией. Относительная плотность мочи падает до 1,012-1,006 и в течение суток колеблется незначительно (рис. 77). Гипостенурия в сочетании с полиурией свидетельствует о повреждении канальцевого аппарата почек при относительно достаточной функции клубочков (ранняя стадия хронического нефрита, пиелонефрит). Гипостенурия в сочетании с олигурией указывает на вовлечение в патологический процесс все большего числа клубочков, в результате чего образуется мало первичной мочи.

Более опасным признаком повреждения почек является изостенурия, когда относительная плотность мочи приближается к относительной плотности клубочкового фильтрата (1,010) и не меняется (монотонный диурез). Изостенурия свидетельствует о нарушении канальцевой реабсорбции воды и солей, о потере способности почек к концентрированию и разведению мочи. В результате деструкции эпителиальных клеток канальцы превращаются в простые трубки, проводящие клубочковый фильтрат в почечные лоханки. Сочетание изостенурии с олигурией является показателем тяжелой недостаточности функции почек.

§ 309. Нарушение канальцевой секреции

При заболеваниях почек могут нарушаться процессы секреции в канальцах, и все вещества, выделяемые путем секреции, например антибиотики, йодсодержащие контрастные препараты, накапливаются в крови.

Задержка в крови пенициллина и продуктов его превращений может оказать токсическое действие на организм. Поэтому при заболеваниях почек пенициллин, как и некоторые другие антибиотики, следует применять с осторожностью.

Нарушение секреции мочевой кислоты встречается как наследственный дефект. Накопление в крови мочевой кислоты и мочекислых солей приводит к развитию так называемой почечной подагры.

Усиленная секреция калия отмечается при избытке гормона альдостерона и при употреблении мочегонных средств — ингибиторов фермента карбоангидразы. Потеря калия (калиевый диабет) приводит к гипокалиемии и тяжелым расстройствам функций.

Почки выполняют весьма ценную физиологическую функцию по поддержанию постоянства pH крови. Эта функция связана большей частью с процессами ацидогенеза и аммониогенеза.

Аммониогенез — образование аммиака и аммония. Источником аммиака являются аминокислоты, в основном глютамин. Далее образуется ион аммония: NH3 + H + ->NH4.

Секреция Н + — ионов создает условия для реабсорбции натрия и бикарбоната и для выведения из организма кислых продуктов в виде титруемых кислот. Ионы водорода вытесняют натрий из соединений с анионами слабых органических кислот и из фосфатного буфера. Ионы аммония вытесняют натрий из соединений с сильными кислотами. Натрий всасывается в виде бикарбоната и щелочной резерв крови сохраняется, а выделяемая моча имеет кислую реакцию (pH мочи в норме равняется 5,5-6,5, но может варьировать в зависимости от характера пищи от 4,5 до 7,8).

При нарушениях процесса ацидо- и аммониогенеза теряется большое количество натрия и бикарбонатов. В моче преобладают щелочные фосфаты (Na2НРO4) вместо кислых (NaH2PO4) и реакция ее становится щелочной. При потере половинного количества бикарбонатов крови развивается метаболический ацидоз.

Причинами нарушения ацидогенеза и аммониогенеза являются:

  1. длительные почечные заболевания с выраженными повреждениями или атрофией канальцев;
  2. наследственный дефект синтеза ферментных систем, обеспечивающих активную секрецию водородных ионов (почечный канальцевый ацидоз);
  3. прием некоторых мочегонных препаратов — ингибиторов фермента карбоангидразы, например диакарба (назначается под контролем врача).

§ 310. Патологические составные части мочи при заболеваниях почек

К патологическим составным частям мочи относятся элементы, не встречающиеся в моче здоровых людей, а также вещества, количество которых превышает норму. Однако не всякое изменение состава мочи свидетельствует о повреждении почек. Например, билирубин в моче появляется при печеночной желтухе, ацетон и сахар — при диабете.

Для заболеваний почек наиболее характерны следующие симптомы:

  1. Гематурия — появление в моче эритроцитов. В норме эритроциты не проходят через фильтрующую мембрану. При грубом ее повреждении (острый гломерулонефрит) эритроциты проникают в капсулу Боумена-Шумлянского и выделяются с мочой, которая приобретает красноватый оттенок. Эритроциты могут попасть в мочу из мочеточников (ранение проходящим камнем) или из мочевого пузыря (опухоль, воспаление).
  2. Протеинурия — выделение белка с мочой. Почечная протеинурия возникает или вследствие повреждения клубочков, когда повышается их проницаемость для белка, или вследствие нарушения реабсорбции белка в канальцах (см. § 307).
  3. Лейкоцитурия — присутствие в моче лейкоцитов (в норме в осадке мочи их обнаруживается не более 1-3 в поле зрения). Лейкоцитурия характерна для воспалительных процессов в почках (пиелонефрит) и в мочевыводящих путях. Пиурия — выделение мутной мочи с примесью гноя и лейкоцитов.
  4. Цилиндрурия — появление в моче различного рода цилиндров. Например, гиалиновые цилиндры возникают в результате свертывания белка в просвете канальцев при воспалительных и дистрофических процессах. Эпителиальные и зернистые цилиндры состоят из перерожденных эпителиальных клеток канальцев.
  5. Осадки солей в виде уратов, оксалатов и фосфатов появляются при почечнокаменной болезни.

§ 311. Почечнокаменная болезнь

Почечнокаменная болезнь является следствием нарушенного выделения солей почками. Причина этого заболевания изучена недостаточно. Камнеобразованию в почках способствует ряд факторов: нарушение минерального обмена, инфицирование мочевых путей, застой мочи, травмы почек, недостаток в пище витаминов А и D, наследственный дефект обмена веществ (оксалоз).

Камни состоят из фосфатов (кальциевые соли фосфорной кислоты), оксалатов (кальциевые соли щавелевой кислоты), уратов (соли мочевой кислоты) и могут иметь смешанный состав. Встречаются цистиновые камни при наследственном заболевании (цистинурия), сульфаниламидные камни при повышенной концентрации в моче сульфаниламидных препаратов, ксантиновые камни.

По кристаллизационной теории, камни образуются вследствие перенасыщения мочи кристаллоидами и выпадения их в осадок.

Согласно теории матрицы, соли наслаиваются вокруг каркаса, состоящего из белка и углеводов (нерастворимый мукополисахаридный комплекс). В его формировании участвуют белки плазмы, интенсивно проникающие в капсулу при повышенной проницаемости клубочков, а также уромукоид, выделяемый эпителием канальцев вследствие их раздражения. Органическая матрица первично образуется в канальцах не менее чем в 95% камней. Рост камня происходит путем отложения на нем чередующихся концентрических слоев мукополисахаридов и кристаллоидов.

Почечные камни и осадки в моче имеют разнообразную форму и различаются по величине. Они обнаруживаются в виде мелких песчинок или больших образований, заполняющих полость лоханки.

Продолжение: Глава 3. Недостаточность функции почек

Строение нефрона

Моча представляет собой концентрат веществ, выведение которых из организма необходимо для поддержания постоянства внутренней среды. Это своего рода «отходы» жизнедеятельности, в том числе и токсичные, дальнейшее преобразование которых невозможно, а накопление вредно. Функцию выведения этих веществ выполняет мочевыделительная система, основной частью которой являются почки – биологические фильтры. Через них проходит кровь, освобождаясь от излишков жидкости и токсинов.

На рис. 1 схематично изображено строение нефрона. А – почечное тельце: 1– приносящая артерия; 2– выносящая артерия; 3 – эпителиальные листки капсулы (внешний и внутренний); 4 – начало канальца нефрона; 5 – сосудистый клубочек. Б – собственно нефрон: 1 – капсула клубочка; 2 – каналец нефрона; 3 – собирательный каналец. Кровеносные сосуды нефрона: а – приносящая артерия; б – выносящая артерия; в – канальцевые капилляры; г – вена нефрона.

При различных патологических процессах происходит обратимое или необратимое повреждение нефронов, вследствие чего некоторая часть из них может перестать выполнять свои функции. В результате происходит изменение выработки мочи (задержка токсинов и воды, потеря полезных веществ через почки и другие синдромы).

Понятие о клубочковой фильтрации

Процесс образования мочи состоит из нескольких этапов. На каждом из этапов может произойти сбой, приводящий к нарушению функции всего органа. Первый этап образования мочи называется клубочковой фильтрацией.

Ее осуществляет почечное тельце. Оно состоит из сети мелких артерий, сформированных в виде клубочка, окруженного двуслойной капсулой. Внутренний листок капсулы плотно прилегает к стенкам артерий, образуя почечную мембрану (гломерулярный фильтр, от лат. glomerulus – клубочек).

Он состоит из следующих элементов:

  • эндотелиальные клетки (внутренняя «выстилка» артерий);
  • эпителиальные клетки-капсулы, образующие внутренний ее листок;
  • прослойка из соединительной ткани (базальная мембрана).

Именно через почечную мембрану происходит выделения воды и различных веществ, и от ее состояния зависит, насколько полноценно почки выполняют свою функцию.

Крупные (белковые) молекулы и клеточные элементы крови через почечную мембрану не проходят. При некоторых заболеваниях они все же могут через нее проходить из-за повышенной ее проницаемости и попадать в мочу.

Раствор ионов и мелких молекул в отфильтрованной жидкости носит название первичной мочи. Содержание веществ в ее составе очень низкое. Она сходна с плазмой, из которой удален белок. В почках фильтруется от 150 до 190 литров первичной мочи за одни сутки. В процессе дальнейшего преобразования, которое первичная моча претерпевает в канальцах нефрона, ее окончательный объем уменьшается примерно в 100 раз, до 1,5 литров (вторичная моча).

Канальцевая секреция и реабсорбция – процессы образования вторичной мочи

Из-за того что в первичную мочу во время пассивной канальцевой фильтрации попадает большое количество воды и нужных организму веществ, выведение ее из организма в неизменном виде было бы биологически нецелесообразно. Кроме того, некоторые токсические вещества образуются в довольно больших количествах, и их выведение должно быть более интенсивным. Поэтому первичная моча, проходя по системе канальцев, подвергается преобразованию посредством секреции и реабсорбции.

На рис. 2 изображены схемы канальцевой реабсорбции и секреции.

Канальцевая реабсорбция (1). Это процесс, в результате которого вода, а также нужные вещества посредством работы ферментных систем, механизмов обмена ионов и эндоцитоза, «забирается» из первичной мочи и возвращается в кровеносное русло. Это возможно благодаря тому, что канальцы нефрона густо оплетены капиллярами.

Канальцевая секреция (2) – процесс, обратный реабсорбции. Это выведение различных веществ с использованием специальных механизмов. Эпителиальные клетки активно, вопреки осмотическому градиенту, «изымают» некоторые вещества из сосудистого русла и секретируют их в просвет канальцев.

В результате этих процессов в моче происходит увеличение концентрации вредных веществ, выведение которых необходимо, по сравнению с их концентрацией в плазме (например, аммиак, метаболиты лекарственных веществ). А также предотвращается потеря воды и полезных веществ (например, глюкозы).

Некоторые вещества являются индифферентными по отношению к процессам секреции и реабсорбции, их содержание в моче пропорционально таковому в крови (один из примеров – инсулин). Соотнесение концентрации подобного вещества в моче и крови позволяет сделать вывод о том, насколько хорошо или плохо происходит клубочковая фильтрация.

Скорость клубочковой фильтрации: клиническое значение, принцип определения

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – показатель, являющийся основным количественным отражением процесса образования первичной мочи. Для того чтобы понять, какие изменения отражают колебания этого показателя, важно знать, от чего зависит СКФ.

Она находится под влиянием следующих факторов:

  • Объем крови, проходящий через сосуды почек в некоторый временной промежуток.
  • Фильтрационное давление – разница между давлением в артериях почки и давлением отфильтрованной первичной мочи в капсуле и канальцах нефрона.
  • Фильтрационная поверхность – совокупная площадь капилляров, которые участвуют в фильтрации.
  • Количество функционирующих нефронов.

Первые 3 фактора являются относительно изменчивыми и регулируются посредством местных и общих нейрогуморальных механизмов. Последний фактор – количество функционирующих нефронов – является довольно постоянным, и именно он наиболее сильно влияет на изменение (снижение) скорости клубочковой фильтрации. Поэтому в клинической практике СКФ чаще всего исследуется для определения стадии хронической почечной недостаточности (она развивается именно из-за потери нефронов вследствие различных патологических процессов).

Это исследование также называется клиренс эндогенного креатинина (проба Реберга). Существуют специальные формулы расчета СКФ, их можно использовать в калькуляторах и компьютерных программах. Расчет не представляет особых затруднений. В норме СКФ составляет:

  • 75–115 мл/мин у женщин;
  • 95–145 мл/мин у мужчин.

Определение скорости клубочковой фильтрации – метод, наиболее часто используемый для оценки функции почек и стадии почечной недостаточности. На основании результатов этого анализа (в том числе) составляется прогноз течения заболевания, разрабатываются схемы лечения, и решается вопрос о переводе больного на диализ.

Источник: pochki5.ru

Иммунология и биохимия

Механизм образования мочи

Структура нефрона, первичная моча, вторичная моча

Механизм образования мочи – это жизненно важный процесс, реализуемый почками, включает три составляющих: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию. Нарушения в реализации механизма образования и выведения мочи проявляются в виде тяжелых заболеваний.

Моча состоит из воды, определенных электролитов и конечных продуктов обмена веществ в клетках. Конечные продукты метаболизма из клеток поступают в кровь во время ее циркуляции по телу и выводятся почками в составе мочи. Механизм образования мочи в почках реализуется нефроном.

Нефрон – морфофункциональная единица почки, обеспечивающая механизм мочеобразования и выведения. В каждой почке насчитывается более 1 миллиона нефронов. В структуре нефрона выделяют такие части: клубочек, капсула Боумена, система канальцев. Клубочек – это сеть артериальных капилляров, погруженных в капсулу Боумена. Двойные стенки капсулы формируют полость, продолжением которой являются канальцы. Канальцы нефрона образуют петлю, отдельные части которой выполняют определенные функции в механизме образования мочи. Извитая и прямая часть канальцев, примыкающая к капсуле Боумена, называется проксимальный каналец. Далее следуют нисходящий тонкий сегмент, восходящий тонкий сегмент, дистальный прямой каналец или толстый восходящий сегмент петли Генле, дистальный извитой каналец, соединительный каналец и собирательная трубка.

Механизм образования мочи начинается с процесса
фильтрации в почечных клубочках
и образования первичной мочи.

Суть процесса фильтрации в следующем:
Кровь, поступающая в клубочки, под действием осмоса и диффузии фильтруется через специфическую мембрану клубочков и теряет большую часть жидкости и растворимые как полезные химические вещества, так и шлаки. Продукт фильтрации крови в клубочках поступает в капсулу Боумена. Вода, шлаки, соль, глюкоза и другие химические вещества, которые отфильтровались из крови в капсулу Боумена, называются первичная моча. Таким образом, первичная моча состоит из воды, избытка солей, глюкозы, мочевины, креатинина, аминокислот и других низкомолекулярных соединений. В норме суммарная скорость клубочковой фильтрации (СКФ, для всех нефронов обеих почек) составляет около 125 мл в минуту. Это значит, что около 125 мл воды и растворенных веществ поступают в капсулу Боумена и канальцевый аппарат почки из крови в минуту. За час реализации механизма образования первичной мочи почки фильтруют 125 мл / мин х 60мин/час = 7500 мл, за сутки соответственно 7500 мл / ч x 24 ч / сутки = 180 000 мл / сутки или 180 л / сутки!

Очевидно, что никто никогда не выделяет 180 л мочи в сутки. Почему? Потому что механизм образования мочи включает процесс канальцевой реабсорбции, при реализации которого почти весь этот объем первичной мочи возвращают в кровь.

Реабсорбция в почечных канальцах.
Механизм образования первичной мочи.

Реабсорбция – вторая составляющая механизма образования мочи, по определению, это движение веществ из почечных канальцев обратно в капилляры крови, окружающие канальцы (так называемые перитубулярные капилляры). В механизме образования первичной мочи реализуются свойства структур эпителиальных клеток канальцев абсорбировать воду, глюкозу и другие питательные вещества, натрий (Na+) и другие ионы и секретировать их в кровь. Реабсорбция начинается в проксимальных канальцах и продолжается в петле Генле, дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках.

При реализации сложного механизма образования вторичной мочи более 178 литров воды в день в из проксимальных канальцев возвращается в кровь.

Ни одно из ценных питательных веществ не теряется с мочой, все они подвергаются реабсорбции в том числе глюкоза. В норме вся глюкоза (сахар крови) полностью возвращается в кровь. В том случае, если содержание глюкозы в крови превышает 10 ммоль/л (печеный порог), то та часть глюкозы выделяется с мочой. Ионы натрия (Na+) и другие ионы возвращаются в кровь частично. Так, количество реабсорбируемого иона натрия во многом зависит от того, сколько соли употребляется в пищу. Чем больше соли поступает с пищей, тем меньше реабсорбируется натрия из состава первичной мочи. Чем меньше соли, тем большее количество натрия поглощается обратно в кровь, а количество соли в моче уменьшается.

Секреция в почечных канальцах
как третья составляющая
механизма образования мочи

Третий важный процесс в механизме образования мочи – канальцевая секреция. Канальцевая секреция – это процесс, при котором из капилляров вокруг дистальных и собирательных канальцев, в полость канальцев, т.е. в первичную мочу, путем активного транспорта и диффузии секретируются ионы водорода (Н+), ионы калия (K+), аммиак (NH3) и некоторые лекарства. В результате процессов реабсорбции и секреции в почечных канальцах первичной мочи образуется вторичная моча. Суточный объем вторичной мочи в норме составляет 1,5 – 2,0 литра.

Канальцевая секреция в почках играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланс организма. Таким образом, образование мочи осуществляется последовательной реализацией в нефронах почки процессов фильтрации, реабсорбции и секреции.

Источник: biohimik.net