Extrarenale Mechanismen der Ausscheidung von Stoffwechselprodukten "/>

Extrarenale Mechanismen der Ausscheidung von Stoffwechselprodukten: a) Ausscheidungsfunktion der Lunge; b) Haut; c) Schleimhaut des Verdauungstraktes; d) Galle.

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Organe, die am Ausscheidungsprozess beteiligt sind (Reinigung des Blutes von Stoffwechselprodukten).

Zu den Ausscheidungsorganen zählen Nieren, Lunge, Haut, Schweißdrüsen, Verdauungsdrüsen, Schleimhaut des Gastrointestinaltrakts usw. Durch Ausscheidungsprozesse oder Ausscheidungen wird der Körper von fremden Giftstoffen sowie von überschüssigen Salzen befreit.

Die Lunge scheidet flüchtige Substanzen aus dem Körper aus, wie Äther- und Chloroformdämpfe während der Anästhesie, Alkoholdämpfe sowie Kohlendioxid und Wasserdämpfe.

Die Verdauungsdrüsen und die Schleimhaut des Gastrointestinaltrakts sekretieren Schwermetalle, eine Reihe von Arzneistoffen (Morphin, Chinin, Salicylate), fremde organische Verbindungen (z. B. Farben).

Eine wichtige Ausscheidungsfunktion übernimmt die Leber, indem Hormone (Thyroxin, Folliculin) aus dem Blut, Hämoglobin-Stoffwechselprodukte, Stickstoffstoffwechselprodukte und viele andere Substanzen entfernt werden.

Die Bauchspeicheldrüse schüttet wie die Darmdrüsen neben der Ausscheidung von Schwermetallsalzen Purine und Arzneistoffe aus. Die Ausscheidungsfunktion der Verdauungsdrüsen wird besonders deutlich, wenn der Körper eine übermäßige Menge verschiedener Substanzen belastet oder ihre Produktion im Körper erhöht. Die zusätzliche Belastung bewirkt eine Änderung der Ausscheidungsrate nicht nur durch die Niere, sondern auch durch den Verdauungsschlauch.

Von da an werden durch den Code Wasser und Salze aus dem Körper freigesetzt, einige organische Substanzen, insbesondere Harnstoff, Harnsäure und während intensiver Muskelarbeit - Milchsäure.

Einen besonderen Platz unter den Ausscheidungsorganen nehmen die Talgdrüsen- und Brustdrüsen ein, da die von ihnen ausgeschiedenen Substanzen - Sebum und Milch - keine "Schlacken" des Stoffwechsels sind, sondern eine wichtige physiologische Bedeutung haben.

Durch die Nierenausscheidung unterliegen in erster Linie die Endprodukte des Stoffwechsels (Dissimilation). Die erste Art der Ausscheidung beruht auf der Tatsache, dass die Nieren die Endprodukte des stickstoffhaltigen (Eiweiß-) Stoffwechsels und des Wassers ausscheiden. Die Eliminierung der Endprodukte des Proteinstoffwechsels ist auch mit den Vorläufersynthesen von Substanzen verbunden. Dies ist der zweite, kompliziertere Mechanismus der Ausscheidung im Körper.

System und Funktionen menschlicher Organe

Der Stoffwechsel im menschlichen Körper führt zur Bildung von Abbauprodukten und Toxinen, die sich im Kreislaufsystem in hohen Konzentrationen befinden und zu Vergiftungen und Abnahme der Vitalfunktionen führen können. Um dies zu vermeiden, hat die Natur die Ausscheidungsorgane bereitgestellt und Stoffwechselprodukte mit Urin und Kot aus dem Körper befördert.

System der Organe der Absonderungen

Die Ausscheidungsorgane umfassen:

• Nieren;
• Haut;
• Lungen;
• Speicheldrüsen und Magendrüsen.

Die Nieren entlasten eine Person von überschüssigem Wasser, angesammelten Salzen, Giftstoffen, die durch den Konsum von zu fettigen Lebensmitteln, Toxinen und Alkohol gebildet wurden. Sie spielen eine bedeutende Rolle bei der Beseitigung von Abbauprodukten von Arzneimitteln. Dank der Nierenarbeit leidet ein Mensch nicht an einem Überangebot an verschiedenen Mineralien und stickstoffhaltigen Substanzen.

Licht - hält den Sauerstoffhaushalt aufrecht und ist ein Filter, sowohl intern als auch extern. Sie tragen zur wirksamen Entfernung von Kohlendioxid und schädlichen flüchtigen Substanzen im Körper bei und helfen, flüssige Dämpfe zu entfernen.

Magen- und Speicheldrüsen - helfen, überschüssige Gallensäuren, Kalzium, Natrium, Bilirubin, Cholesterin sowie unverdaute Speisereste und Stoffwechselprodukte zu entfernen. Organe des Verdauungstraktes befreien den Körper von Schwermetallsalzen, Verunreinigungen von Medikamenten und toxischen Substanzen. Wenn die Nieren ihre Aufgabe nicht bewältigen, steigt die Belastung dieses Organs erheblich an, was die Effizienz seiner Arbeit beeinträchtigen und zu Ausfällen führen kann.

Die Haut übernimmt die Stoffwechselfunktion durch die Talg- und Schweißdrüsen. Beim Schwitzen werden überschüssiges Wasser, Salze, Harnstoff und Harnsäure sowie etwa zwei Prozent Kohlendioxid entfernt. Die Talgdrüsen spielen eine bedeutende Rolle bei der Durchführung der Schutzfunktionen des Körpers, indem sie Talg ausscheiden, der aus Wasser und einer Reihe von unverträglichen Verbindungen besteht. Es verhindert das Eindringen schädlicher Verbindungen durch die Poren. Die Haut reguliert effektiv die Wärmeübertragung und schützt die Person vor Überhitzung.

Harnwege

Die Hauptrolle unter den menschlichen Ausscheidungsorganen nehmen die Nieren und das Harnsystem ein. Dazu gehören:

• Blase;
• Ureter;
• Harnröhre

Die Nieren sind ein paarweise angeordnetes Organ in Form von Hülsenfrüchten mit einer Länge von etwa 10 bis 12 cm. Ein wichtiges Ausscheidungsorgan befindet sich in der Lendengegend einer Person, ist durch eine dichte Fettschicht geschützt und etwas beweglich. Deshalb ist es nicht verletzungsanfällig, aber es reagiert empfindlich auf innere Veränderungen im Körper, auf die menschliche Ernährung und auf negative Faktoren.

Jede der Nieren eines Erwachsenen wiegt etwa 0,2 kg und besteht aus einem Becken und dem neurovaskulären Hauptbündel, das das Organ mit dem menschlichen Ausscheidungssystem verbindet. Das Becken dient der Kommunikation mit dem Harnleiter und das mit der Blase. Diese Struktur der Harnorgane ermöglicht es Ihnen, den Blutkreislauf vollständig zu schließen und alle zugewiesenen Funktionen effektiv auszuführen.

Die Struktur beider Nieren besteht aus zwei miteinander verbundenen Schichten:

• kortikal - besteht aus Nephron Glomeruli, dient als Basis für die Nierenfunktion;
• zerebral - enthält einen Plexus von Blutgefäßen, der den Körper mit den notwendigen Substanzen versorgt.

Die Nieren destillieren innerhalb von 3 Minuten das gesamte Blut einer Person durch sich selbst und sind daher der Hauptfilter. Wenn der Filter beschädigt ist, ein Entzündungsprozess auftritt oder Nierenversagen auftritt, gelangen Stoffwechselprodukte nicht durch den Harnleiter in die Harnröhre, sondern setzen ihre Bewegung durch den Körper fort. Toxine werden teilweise mit Schweiß ausgeschieden, mit Stoffwechselprodukten sowohl durch den Darm als auch durch die Lunge. Sie können den Körper jedoch nicht vollständig verlassen, und es kommt zu einer akuten Vergiftung, die eine Gefahr für das menschliche Leben darstellt.

Harnsystemfunktionen

Die Hauptfunktionen der Ausscheidungsorgane bestehen darin, Giftstoffe und überschüssige Mineralsalze aus dem Körper zu entfernen. Da die Nieren die Hauptrolle des menschlichen Ausscheidungssystems spielen, ist es wichtig zu verstehen, wie sie das Blut reinigen und was ihre normale Funktion beeinträchtigen kann.

Wenn Blut in die Nieren gelangt, dringt es in die Kortikalis ein, wo durch die Nephron-Glomeruli eine Grobfiltration stattfindet. Große Proteinfraktionen und -verbindungen werden in den Blutkreislauf einer Person zurückgeführt und versorgen sie mit allen notwendigen Substanzen. Kleine Rückstände werden an den Harnleiter geschickt, um den Körper mit Urin zu verlassen.

Hier manifestiert sich die tubuläre Reabsorption, während der die Reabsorption von nützlichen Substanzen aus dem Primärharn in menschliches Blut erfolgt. Einige Substanzen werden mit einer Reihe von Merkmalen resorbiert. Bei einem Überschuss an Glukose im Blut, der häufig während der Entwicklung von Diabetes mellitus auftritt, können die Nieren nicht das gesamte Volumen bewältigen. Eine gewisse Menge an Glukose kann im Urin auftreten, was die Entwicklung einer schrecklichen Krankheit signalisiert.

Bei der Verarbeitung von Aminosäuren kann es vorkommen, dass sich im Blut mehrere Unterarten befinden, die von denselben Trägern getragen werden. In diesem Fall kann die Reabsorption gehemmt und das Organ belastet werden. Protein sollte normalerweise nicht im Urin erscheinen, aber unter bestimmten physiologischen Bedingungen (hohe Temperatur, harte körperliche Arbeit) kann es am Ausgang in geringen Mengen nachgewiesen werden. Dieser Zustand erfordert Beobachtung und Kontrolle.

So filtern die Nieren in mehreren Stufen das Blut vollständig und hinterlassen keine schädlichen Substanzen. Aufgrund eines Überangebots an Giftstoffen im Körper kann jedoch die Arbeit eines der Prozesse im Harnsystem beeinträchtigt sein. Dies ist keine Pathologie, sondern erfordert den Rat eines Experten, da der Körper bei ständigen Überlastungen schnell versagt und die menschliche Gesundheit ernsthaft beschädigt wird.

Neben der Filtration kann das Harnsystem

• reguliert den Flüssigkeitshaushalt im menschlichen Körper;
• hält das Säure-Basen-Gleichgewicht aufrecht;
• nimmt an allen Austauschprozessen teil;
• reguliert den Blutdruck;
• produziert die notwendigen Enzyme;
• bietet einen normalen hormonellen Hintergrund;
• verbessert die Aufnahme von Vitaminen und Mineralstoffen in den Körper.

Wenn die Nieren aufhören zu arbeiten, wandern die schädlichen Fraktionen weiterhin durch das Gefäßbett, erhöhen die Konzentration und führen zu einer langsamen Vergiftung der Person durch Stoffwechselprodukte. Daher ist es so wichtig, ihre normale Arbeit aufrechtzuerhalten.

Vorbeugende Maßnahmen

Damit das gesamte Auswahlsystem reibungslos funktioniert, ist es notwendig, die Arbeit aller damit zusammenhängenden Organe sorgfältig zu überwachen, und bei geringstem Ausfall einen Spezialisten zu kontaktieren. Um die Arbeit der Nieren zu vervollständigen, ist die Hygiene der Organe der Harnwege erforderlich. Die beste Prävention ist in diesem Fall die minimale Menge an Schadstoffen, die der Körper verbraucht. Es ist notwendig, die Ernährung genau zu überwachen: Alkohol nicht in großen Mengen trinken, den Gehalt an gesalzenen, geräucherten, frittierten Lebensmitteln sowie mit Konservierungsmitteln übersättigten Lebensmitteln reduzieren.

Andere menschliche Ausscheidungsorgane brauchen auch Hygiene. Wenn wir über Lunge sprechen, dann ist es notwendig, die Anwesenheit von staubigen Räumen, Bereichen giftiger Chemikalien und beengter Räume mit einem hohen Allergengehalt in der Luft zu begrenzen. Sie sollten auch einmal im Jahr eine Lungenerkrankung zur Röntgenuntersuchung vermeiden, um Entzündungsherde zu beseitigen.

Es ist ebenso wichtig, die normale Funktion des Gastrointestinaltrakts aufrechtzuerhalten. Aufgrund unzureichender Galleproduktion oder entzündlicher Prozesse im Darm oder Magen ist das Auftreten von Fermentationsprozessen mit Freisetzung von verrottenden Produkten möglich. Wenn sie ins Blut gelangen, verursachen sie Vergiftungserscheinungen und können zu irreversiblen Folgen führen.

Bei der Haut ist alles einfach. Sie sollten sie regelmäßig von verschiedenen Verunreinigungen und Bakterien reinigen. Sie können es jedoch nicht übertreiben. Der übermäßige Gebrauch von Seife und anderen Reinigungsmitteln kann die Talgdrüsen stören und zu einer Abnahme der natürlichen Schutzfunktion der Epidermis führen.

Die Ausscheidungsorgane erkennen genau, welche Zellen für die Aufrechterhaltung aller Lebenssysteme notwendig sind und welche schädlich sein können. Sie schneiden alles überschüssige ab und entfernen es mit Schweiß, Atemluft, Urin und Kot. Wenn das System nicht mehr funktioniert, stirbt die Person. Daher ist es wichtig, die Arbeit jedes Körpers zu überwachen. Wenn Sie sich unwohl fühlen, sollten Sie sofort einen Spezialisten zur Untersuchung aufsuchen.

Physiologie des Systems der Ausscheidungsorgane

Physiologische Auswahl

Isolierung - eine Reihe von physiologischen Prozessen, die darauf abzielen, die Endprodukte des Stoffwechsels aus dem Körper zu entfernen (Nieren, Schweißdrüsen, Lungen, Magen-Darm-Trakt usw.).

Ausscheidung (Ausscheidung) ist der Prozess der Freisetzung des Körpers von den Endprodukten Stoffwechsel, überschüssiges Wasser, Mineralien (Makro- und Mikroelemente), Nährstoffen, Fremd- und Giftstoffen sowie Wärme. Die Ausscheidung erfolgt ständig im Körper, wodurch die optimale Zusammensetzung und die physikalisch-chemischen Eigenschaften der inneren Umgebung und vor allem des Bluts erhalten bleiben.

Die Endprodukte des Stoffwechsels (Stoffwechsel) sind Kohlendioxid, Wasser, stickstoffhaltige Substanzen (Ammoniak, Harnstoff, Kreatinin, Harnsäure). Kohlendioxid und Wasser entstehen bei der Oxidation von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen und werden hauptsächlich in freier Form aus dem Körper freigesetzt. Ein kleiner Teil des Kohlendioxids wird in Form von Hydrogencarbonaten freigesetzt. Beim Abbau von Proteinen und Nukleinsäuren entstehen stickstoffhaltige Stoffwechselprodukte. Ammoniak entsteht bei der Oxidation von Proteinen und wird nach den entsprechenden Umwandlungen in der Leber und den Ammoniumsalzen (0,3-1,2 g / Tag) hauptsächlich in Form von Harnstoff (25-35 g / Tag) aus dem Körper entfernt. In den Muskeln wird beim Abbau von Kreatinphosphat Kreatin gebildet, das nach Dehydratisierung in Kreatinin umgewandelt wird (bis zu 1,5 g / Tag) und in dieser Form aus dem Körper entfernt wird. Beim Abbau von Nukleinsäuren entsteht Harnsäure.

Bei der Oxidation von Nährstoffen wird immer Wärme freigesetzt, deren Überschuss vom Ort seiner Entstehung im Körper entfernt werden muss. Diese durch Stoffwechselprozesse gebildeten Substanzen müssen ständig aus dem Körper entfernt und die überschüssige Wärme an die Umgebung abgegeben werden.

Menschliche Ausscheidungsorgane

Der Vorgang der Ausscheidung ist wichtig für die Homöostase. Er sorgt für die Freisetzung des Körpers aus den nicht mehr verwendbaren Endprodukten des Stoffwechsels, fremden und toxischen Substanzen sowie überschüssigem Wasser, Salzen und organischen Verbindungen aus der Nahrung oder aus dem Stoffwechsel. Die Hauptbedeutung der Ausscheidungsorgane ist die Aufrechterhaltung der Konstanz der Zusammensetzung und des Volumens der inneren Flüssigkeit des Körpers, insbesondere des Blutes.

• Nieren - Entfernen von überschüssigem Wasser, anorganischen und organischen Substanzen, Endprodukten des Stoffwechsels;
• Lunge - Entfernen Sie Kohlendioxid, Wasser und einige flüchtige Substanzen wie Äther- und Chloroformdämpfe während der Anästhesie; Alkoholdämpfe bei Vergiftung;
• Speicheldrüsen und Magendrüsen - Sekretion von Schwermetallen, einer Reihe von Medikamenten (Morphin, Chinin) und fremden organischen Verbindungen;
• Bauchspeicheldrüse und Darmdrüsen - Schwermetalle, medizinische Substanzen ausscheiden;
• Haut (Schweißdrüsen) - Abscheiden von Wasser, Salzen, einigen organischen Substanzen, insbesondere Harnstoff, und bei harter Arbeit - Milchsäure.

Allgemeine Merkmale des Zuteilungssystems

Das Ausscheidungssystem besteht aus einer Reihe von Organen (Nieren, Lunge, Haut, Verdauungstrakt) und Regulationsmechanismen, deren Funktion die Ausscheidung verschiedener Substanzen und die Verteilung überschüssiger Wärme aus dem Körper in die Umgebung ist.

Jedes Organ des Ausscheidungssystems spielt eine führende Rolle bei der Entfernung bestimmter ausgeschiedener Substanzen und bei der Wärmeableitung. Die Wirksamkeit des Zuteilungssystems wird jedoch durch die Zusammenarbeit erreicht, die durch komplexe Regulierungsmechanismen gewährleistet wird. Gleichzeitig geht eine Veränderung des Funktionszustands eines Ausscheidungsorgans (aufgrund von Schädigung, Krankheit, Erschöpfung der Reserven) mit einer Änderung der Ausscheidungsfunktion anderer Personen innerhalb des integralen Systems der Ausscheidung des Körpers einher. Zum Beispiel bei einer übermäßigen Entfernung von Wasser durch die Haut mit erhöhter Schweißbildung unter Bedingungen hoher Außentemperatur (im Sommer oder während der Arbeit in heißen Werkstätten in der Produktion) nimmt die Urinproduktion durch die Nieren ab und ihre Ausscheidung verringert die Diurese. Mit einer Abnahme der Ausscheidung von stickstoffhaltigen Verbindungen im Urin (bei Nierenerkrankungen) nimmt deren Entfernung durch die Lunge, die Haut und den Verdauungstrakt zu. Dies ist die Ursache des "urämischen" Atemzugs aus dem Mund bei Patienten mit schweren Formen von akutem oder chronischem Nierenversagen.

Die Nieren spielen eine führende Rolle bei der Ausscheidung von stickstoffhaltigen Substanzen, Wasser (unter normalen Bedingungen mehr als die Hälfte seines Volumens aus der täglichen Ausscheidung), einem Überschuss der meisten Mineralstoffe (Natrium, Kalium, Phosphate usw.), einem Überschuss an Nährstoffen und Fremdstoffen.

Die Lungen entfernen mehr als 90% des im Körper erzeugten Kohlendioxids, Wasserdampf, einige im Körper eingeschlossene oder gebildete flüchtige Substanzen (Alkohol, Ether, Chloroform, Gase von Kraftverkehrsunternehmen und Industrieunternehmen, Aceton, Harnstoff, Abbauprodukte von Tensiden). Bei Verletzung der Funktionen der Nieren steigt die Ausscheidung von Harnstoff mit der Sekretion der Drüsen der Atemwege, deren Zersetzung zur Bildung von Ammoniak führt, wodurch der Mundgeruch einen bestimmten Geruch hervorruft.

Die Drüsen des Verdauungstraktes (einschließlich der Speicheldrüsen) spielen eine führende Rolle bei der Ausscheidung von überschüssigem Calcium, Bilirubin, Gallensäuren, Cholesterin und seinen Derivaten. Sie können Schwermetallsalze, Arzneistoffe (Morphin, Chinin, Salicylate), fremde organische Verbindungen (z. B. Farbstoffe), eine kleine Menge Wasser (100-200 ml), Harnstoff und Harnsäure freisetzen. Ihre Ausscheidungsfunktion wird verbessert, wenn der Körper einen Überschuss an verschiedenen Substanzen sowie Nierenerkrankungen aufnimmt. Dies erhöht die Ausscheidung von Stoffwechselprodukten von Proteinen mit den Geheimnissen der Verdauungsdrüsen erheblich.

Die Haut ist von entscheidender Bedeutung für den Körper, der Wärme an die Umgebung abgibt. In der Haut befinden sich spezielle Ausscheidungsorgane - Schweiß und Talgdrüsen. Schweißdrüsen spielen eine wichtige Rolle bei der Verteilung von Wasser, insbesondere in heißem Klima und (oder) intensiver körperlicher Arbeit, einschließlich in heißen Geschäften. Die Wasserausscheidung von der Hautoberfläche reicht von 0,5 l / Tag in Ruhe bis 10 l / Tag an heißen Tagen. Danach werden auch Salze von Natrium, Kalium, Kalzium, Harnstoff (5-10% der Gesamtmenge, die aus dem Körper ausgeschieden werden), Harnsäure und etwa 2% Kohlendioxid freigesetzt. Die Talgdrüsen sekretieren einen speziellen Fettstoff - Sebum, der eine Schutzfunktion ausübt. Es besteht zu 2/3 aus Wasser und zu einem Drittel aus nicht-verseifbaren Verbindungen - Cholesterin, Squalen, Austauschprodukten von Sexualhormonen, Corticosteroiden usw.

Funktionen des Ausscheidungssystems

Ausscheidung ist die Freisetzung des Körpers von Endprodukten des Stoffwechsels, Fremdstoffen, Schadstoffen, Toxinen und Arzneimitteln. Der Stoffwechsel im Körper führt zu Endprodukten, die vom Körper nicht weiter verwendet werden können und daher entfernt werden müssen. Einige dieser Produkte sind für die Ausscheidungsorgane toxisch, daher werden im Körper Mechanismen gebildet, die darauf abzielen, diese schädlichen Substanzen für den Körper unschädlich oder weniger schädlich zu machen. Beispielsweise hat Ammoniak, das im Prozess des Eiweißstoffwechsels gebildet wird, eine schädliche Wirkung auf die Zellen des Nierenepithels, daher wird Ammoniak in der Leber in Harnstoff umgewandelt, der die Nieren nicht schädigt. In der Leber kommt es außerdem zu einer Neutralisierung toxischer Substanzen wie Phenol, Indol und Skatol. Diese Substanzen verbinden sich mit Schwefel- und Glucuronsäuren und bilden weniger toxische Substanzen. Somit sind den Isolationsprozessen Prozesse der sogenannten Schutzsynthese vorausgegangen, d.h. die Umwandlung von Schadstoffen in harmlose.

Zu den Ausscheidungsorganen gehören Nieren, Lunge, Magen-Darm-Trakt und Schweißdrüsen. Alle diese Stellen erfüllen die folgenden wichtigen Funktionen: Entfernung von Austauschprodukten; Teilnahme an der Aufrechterhaltung der Konstanz der inneren Umgebung des Körpers.

Beteiligung von Ausscheidungskörpern an der Aufrechterhaltung des Wasser-Salz-Gleichgewichts

Wasserfunktionen: Wasser schafft eine Umgebung, in der alle Stoffwechselprozesse ablaufen; ist Teil der Struktur aller Körperzellen (gebundenes Wasser).

Der menschliche Körper besteht zu 65-70% aus Wasser. Insbesondere bei einer Person mit einem durchschnittlichen Körpergewicht von 70 kg befinden sich etwa 45 Liter Wasser. Von dieser Menge sind 32 Liter intrazelluläres Wasser, das am Aufbau der Zellstruktur beteiligt ist, und 13 Liter extrazelluläres Wasser, von denen 4,5 Liter Blut und 8,5 Liter extrazelluläre Flüssigkeit sind. Der menschliche Körper verliert ständig Wasser. Durch die Nieren werden etwa 1,5 Liter Wasser entfernt, wodurch toxische Substanzen verdünnt und ihre toxische Wirkung verringert wird. Etwa 0,5 Liter Wasser pro Tag gehen verloren. Die ausgeatmete Luft ist mit Wasserdampf gesättigt und in dieser Form werden 0,35 l entfernt. Etwa 0,15 Liter Wasser werden mit den Endprodukten der Nahrungsmittelverdauung entfernt. So werden tagsüber etwa 2,5 Liter Wasser aus dem Körper entfernt. Um den Wasserhaushalt zu erhalten, sollte die gleiche Menge aufgenommen werden: Mit Nahrungsmitteln und Getränken dringen etwa 2 Liter Wasser in den Körper ein und im Körper werden als Folge des Stoffwechsels (Wasseraustausch) 0,5 Liter Wasser gebildet, d. H. Die Ankunft von Wasser beträgt 2,5 Liter.

Regulierung des Wasserhaushalts. Autoregulation

Dieser Prozess beginnt mit einer Abweichung des Wassergehalts im Körper. Die Wassermenge im Körper ist eine harte Konstante, da bei ungenügender Wasseraufnahme sehr schnell ein pH-Wert und eine osmotische Druckverschiebung auftreten, was zu einer tiefen Störung des Stoffwechsels in der Zelle führt. Über die Verletzung des Wasserhaushaltes signalisiert der Körper ein subjektives Durstempfinden. Sie tritt auf, wenn der Körper nicht ausreichend mit Wasser versorgt wird oder wenn er übermäßig freigesetzt wird (vermehrte Schweißbildung, Dyspepsie, zu viele Mineralien, dh osmotischer Druckanstieg).

In verschiedenen Teilen des Gefäßbetts, insbesondere im Hypothalamus (im supraoptischen Kern), gibt es spezifische Zellen - Osmorezeptoren, die eine mit Flüssigkeit gefüllte Vakuole (Vesikel) enthalten. Diese Zellen um das Kapillargefäß herum. Mit einem Anstieg des osmotischen Drucks des Blutes aufgrund des Unterschieds im osmotischen Druck fließt die Flüssigkeit aus der Vakuole in das Blut. Die Freisetzung von Wasser aus der Vakuole führt zu Faltenbildung, wodurch Osmorezeptorzellen angeregt werden. Darüber hinaus besteht ein Gefühl der Trockenheit der Schleimhäute des Mundes und des Rachens, während die Schleimhautrezeptoren irritiert werden, Impulse, von denen auch der Hypothalamus in die Gruppe gelangt und die Erregung einer Gruppe von Kernen erhöht, die als Durstzentrum bezeichnet wird. Nervenimpulse dringen in die Großhirnrinde ein und bilden dort ein subjektives Durstgefühl.

Mit einer Erhöhung des osmotischen Blutdrucks beginnen sich Reaktionen zu bilden, die darauf abzielen, eine Konstante wiederherzustellen. Zunächst wird Reservewasser aus allen Wasserdepots verwendet, es beginnt in den Blutkreislauf zu gelangen und zusätzlich stimuliert die Reizung der Osmorezeptoren des Hypothalamus die Freisetzung von ADH. Es wird im Hypothalamus synthetisiert und im hinteren Lappen der Hypophyse abgelagert. Die Sekretion dieses Hormons führt zu einer Abnahme der Diurese, indem die Rückresorption von Wasser in den Nieren (insbesondere in den Sammelkanälen) erhöht wird. So wird der Körper mit minimalem Wasserverlust von überschüssigem Salz befreit. Auf der Grundlage des subjektiven Durstgefühls (Durstmotivation) werden Verhaltensreaktionen gebildet, die darauf abzielen, Wasser zu finden und zu erhalten, was zu einer schnellen Rückkehr des osmotischen Drucks auf das normale Niveau führt. So ist der Regulierungsprozess einer starren Konstante.

Die Wassersättigung wird in zwei Phasen durchgeführt:

• Phase der sensorischen Sättigung tritt auf, wenn die Rezeptoren der Schleimhaut der Mundhöhle und des Rachens durch Wasser gereizt werden, wobei sich das Wasser im Blut ablagert;
• Die Phase der wahren oder metabolischen Sättigung entsteht als Folge der Aufnahme von aufgenommenem Wasser im Dünndarm und dessen Eintritt in das Blut.

Ausscheidungsfunktion verschiedener Organe und Systeme

Die Ausscheidungsfunktion des Verdauungstraktes beruht nicht nur auf der Entfernung von unverdauten Speiseresten. Bei Patienten mit Nephrit werden beispielsweise stickstoffhaltige Schlacken entfernt. Bei Verletzung der Gewebeatmung treten im Speichel auch oxidierte Produkte komplexer organischer Substanzen auf. Bei Vergiftungen bei Patienten mit Urämie-Symptomen wird eine Hypersalivierung (verstärkter Speichelfluss) beobachtet, die bis zu einem gewissen Grad als zusätzlicher Ausscheidungsmechanismus angesehen werden kann.

Einige Farbstoffe (Methylenblau oder Congot) werden durch die Magenschleimhaut abgesondert, die zur Diagnose von Magenerkrankungen bei gleichzeitiger Gastroskopie verwendet wird. Darüber hinaus werden Salze von Schwermetallen und medizinischen Substanzen durch die Magenschleimhaut entfernt.

Die Bauchspeicheldrüse und die Darmdrüsen scheiden auch Schwermetallsalze, Purine und medizinische Substanzen aus.

Lungenausscheidungsfunktion

Mit der ausgeatmeten Luft entfernen die Lungen Kohlendioxid und Wasser. Außerdem werden die meisten aromatischen Ester durch die Lungenbläschen entfernt. Durch die Lunge werden auch Fuselöl entfernt (Intoxikation).

Ausscheidungsfunktion der Haut

Bei normaler Funktion sezernieren die Talgdrüsen Endprodukte des Stoffwechsels. Das Geheimnis der Talgdrüsen besteht darin, die Haut mit Fett zu schmieren. Die Ausscheidungsfunktion der Brustdrüsen manifestiert sich während der Stillzeit. Wenn giftige und medizinische Substanzen und ätherische Öle in den Körper der Mutter eingenommen werden, werden sie in die Muttermilch ausgeschieden und können Auswirkungen auf den Körper des Kindes haben.

Die eigentlichen Ausscheidungsorgane der Haut sind die Schweißdrüsen, die die Endprodukte des Stoffwechsels entfernen und dadurch an der Aufrechterhaltung vieler Konstanten der inneren Körperumgebung beteiligt sind. Wasser, Salze, Milch- und Harnsäure, Harnstoff und Kreatinin werden dann aus dem Körper entfernt. Normalerweise ist der Anteil der Schweißdrüsen bei der Entfernung von Eiweißstoffwechselprodukten gering, aber bei Nierenerkrankungen, insbesondere bei akutem Nierenversagen, erhöhen die Schweißdrüsen das Volumen der ausgeschiedenen Produkte infolge von vermehrtem Schwitzen (bis zu 2 Liter oder mehr) und einer deutlichen Erhöhung des Schweißharnstoffs. Manchmal wird so viel Harnstoff entfernt, dass er sich in Form von Kristallen auf dem Körper und der Unterwäsche des Patienten ablagert. Toxine und medizinische Substanzen können dann entfernt werden. Bei einigen Substanzen sind Schweißdrüsen das einzige Ausscheidungsorgan (z. B. Arsensäure, Quecksilber). Diese aus dem Schweiß freigesetzten Substanzen reichern sich in den Haarfollikeln und den Integumenten an, so dass das Vorhandensein dieser Substanzen auch noch viele Jahre nach ihrem Tod im Körper festgestellt werden kann.

Ausscheidende Nierenfunktion

Die Nieren sind die Hauptausscheidungsorgane. Sie spielen eine führende Rolle bei der Aufrechterhaltung einer konstanten inneren Umgebung (Homöostase).

Die Nierenfunktionen sind sehr umfangreich und nehmen teil:

• bei der Regulierung des Blutvolumens und anderer Flüssigkeiten, die die innere Umgebung des Körpers ausmachen;
• regulieren den konstanten osmotischen Druck von Blut und anderen Körperflüssigkeiten;
• regulieren die Ionenzusammensetzung der inneren Umgebung;
• den Säure-Basen-Haushalt regulieren;
• Bereitstellung einer Regulierung der Freisetzung der Endprodukte des Stickstoffmetabolismus;
• die Ausscheidung überschüssiger organischer Substanzen, die aus der Nahrung stammen und während des Stoffwechsels gebildet werden (z. B. Glukose oder Aminosäuren);
• regulieren den Stoffwechsel (Stoffwechsel von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten);
• an der Regulierung des Blutdrucks teilnehmen;
• an der Regulierung der Erythropoese beteiligt;
• an der Regulation der Blutgerinnung teilnehmen;
• an der Sekretion von Enzymen und physiologisch aktiven Substanzen teilnehmen: Renin, Bradykinin, Prostaglandine, Vitamin D.

Strukturelle und funktionelle Einheit der Niere ist das Nephron, es wird der Prozess der Urinbildung durchgeführt. In jeder Niere ungefähr 1 Million Nephrone.

Die Bildung des Endharns ist das Ergebnis von drei Hauptprozessen im Nephron: Filtration, Reabsorption und Sekretion.

Glomeruläre Filtration

Die Bildung von Urin in der Niere beginnt mit der Filtration von Blutplasma in den Nierenglomeruli. Es gibt drei Barrieren für die Filtration von Wasser und niedermolekularen Verbindungen: das glomeruläre Kapillarendothel; Basalmembran; innere Blattkapsel Glomerulus.

Bei normaler Blutströmungsgeschwindigkeit bilden große Proteinmoleküle auf der Oberfläche der Endothelporen eine Barriereschicht, die den Durchtritt von Formelementen und feinen Proteinen verhindert. Die niedermolekularen Bestandteile des Blutplasmas könnten ungehindert die Basalmembran erreichen, die eine der wichtigsten Komponenten der glomerulären Filtrationsmembran ist. Die Poren der Basalmembran begrenzen den Durchgang von Molekülen in Abhängigkeit von ihrer Größe, Form und Ladung. Die negativ geladene Porenwand behindert den Durchgang von Molekülen mit der gleichen Ladung und den Durchgang von Molekülen, die größer als 4–5 nm sind. Die letzte Barriere für filtrierbare Substanzen ist das innere Blatt der Glomeruluskapsel, das von Epithelzellen - Podozyten - gebildet wird. Podozyten haben Prozesse (Beine), mit denen sie an der Basalmembran befestigt werden. Der Raum zwischen den Beinen wird durch geschlitzte Membranen blockiert, die den Durchgang von Albumin und anderen Molekülen mit hohem Molekulargewicht einschränken. Somit gewährleistet ein solcher mehrschichtiger Filter die Erhaltung gleichförmiger Elemente und Proteine ​​im Blut und die Bildung eines praktisch proteinfreien Ultrafiltrats - Primärharns.

Die Hauptkraft, die für eine Filtration in den Glomeruli sorgt, ist der hydrostatische Druck des Blutes in den glomerulären Kapillaren. Der effektive Filtrationsdruck, von dem die glomeruläre Filtrationsrate abhängt, wird durch die Differenz zwischen dem hydrostatischen Druck des Blutes in den glomerulären Kapillaren (70 mmHg) und den entgegengesetzten Faktoren - dem onkotischen Druck von Plasmaproteinen (30 mmHg) und dem hydrostatischen Druck des Ultrafiltrats - bestimmt glomeruläre Kapsel (20 mmHg). Daher beträgt der effektive Filtrationsdruck 20 mm Hg. Art. (70 - 30 - 20 = 20).

Die Menge der Filtration wird durch verschiedene intrarenale und extrarenale Faktoren beeinflusst.

Nierenfaktoren umfassen: die Höhe des hydrostatischen Blutdrucks in den glomerulären Kapillaren; die Anzahl der funktionierenden Glomeruli; die Menge an Ultrafiltratdruck in der Glomerularkapsel; Grad der Kapillarpermeabilität Glomerulus.

Zu den extrarenalen Faktoren gehören: die Höhe des Blutdrucks in den großen Gefäßen (Aorta, Nierenarterie); renale Blutflussgeschwindigkeit; der Wert des onkotischen Blutdrucks; den Funktionszustand anderer Ausscheidungsorgane; Grad der Gewebehydratisierung (Wassermenge).

Röhrenreabsorption

Reabsorption - Reabsorption von Wasser und Substanzen, die für den Körper notwendig sind, aus dem Urin in den Blutkreislauf. In der menschlichen Niere werden pro Tag 150-180 Liter Filtrat oder Primärharn gebildet. Der endgültige oder sekundäre Urin scheidet etwa 1,5 Liter aus, der Rest des flüssigen Teils (dh 178,5 Liter) wird in den Tubuli und Sammelrohren absorbiert. Die Rückresorption verschiedener Substanzen erfolgt durch aktiven und passiven Transport. Wenn eine Substanz gegen eine Konzentration und einen elektrochemischen Gradienten (d. H. Mit Energie) reabsorbiert wird, wird dieser Vorgang als aktiver Transport bezeichnet. Unterscheidung zwischen primärem und sekundärem aktivem Transport. Der primäre aktive Transport wird als Transfer von Substanzen gegen den elektrochemischen Gradienten bezeichnet, der durch die Energie des zellulären Metabolismus durchgeführt wird. Beispiel: Die Übertragung von Natriumionen, die unter Beteiligung des Enzyms Natrium-Kalium-ATPase erfolgt, erfolgt mit der Energie von Adenosintriphosphat. Ein Sekundärtransport ist der Transfer von Substanzen gegen den Konzentrationsgradienten, jedoch ohne den Energieverbrauch der Zelle. Mit Hilfe eines solchen Mechanismus erfolgt die Rückresorption von Glukose und Aminosäuren.

Passiver Transport - erfolgt ohne Energie und zeichnet sich dadurch aus, dass der Transfer von Substanzen entlang des elektrochemischen Konzentrations- und osmotischen Gradienten stattfindet. Durch passiven Transport resorbiert: Wasser, Kohlendioxid, Harnstoff, Chloride.

Die Rückresorption von Substanzen in verschiedenen Teilen des Nephrons ist unterschiedlich. Unter normalen Bedingungen werden Glukose, Aminosäuren, Vitamine, Mikroelemente, Natrium und Chlor aus dem Ultrafiltrat im proximalen Nephron-Segment resorbiert. In nachfolgenden Abschnitten des Nephrons werden nur Ionen und Wasser reabsorbiert.

Bei der Rückresorption von Wasser und Natriumionen sowie bei den Konzentrationsmechanismen des Harns ist das Funktionieren des Rotationsgegenstromsystems von großer Bedeutung. Die Nephronschleife hat zwei Knie - absteigend und aufsteigend. Das Epithel des aufsteigenden Knies hat die Fähigkeit, Natriumionen aktiv in die extrazelluläre Flüssigkeit zu überführen, aber die Wand dieses Abschnitts ist für Wasser undurchlässig. Das Epithel des absteigenden Knies passiert Wasser, hat aber keine Mechanismen für den Transport von Natriumionen. Durch den absteigenden Abschnitt der Nephronschleife und das Abgeben von Wasser wird der Primärharn konzentrierter. Die Reabsorption von Wasser erfolgt passiv, da im aufsteigenden Teil eine aktive Reabsorption von Natriumionen stattfindet, die in die Interzellularflüssigkeit eindringen, den osmotischen Druck darin erhöhen und die Rückresorption von Wasser aus den absteigenden Teilen fördern.

Auswahl Physiologie des Harnsystems

Auswahlorgane und ihre Funktionen

Strukturelle und funktionelle Merkmale des Harnsystems

Menge und Zusammensetzung des Urins

Neurohumorale Regulation der Nierenfunktion im Harn.

Wasserlassen, Wasserlassen und deren Regulierung.

Auswahlorgane und ihre Funktionen

Bei der vitalen Aktivität im menschlichen Körper werden signifikante Mengen an Stoffwechselprodukten gebildet, die von den Zellen nicht mehr verwendet werden und aus dem Körper entfernt werden müssen. Darüber hinaus muss der Körper von toxischen und fremden Substanzen, von überschüssigem Wasser, Salzen und Drogen befreit werden. Manchmal geht dem Ausscheidungsprozess die Neutralisierung toxischer Substanzen voraus, zum Beispiel in der Leber.

Die Organe, die Ausscheidungsfunktionen ausüben, werden Ausscheidung oder Ausscheidung genannt. Dazu gehören Nieren, Lunge, Haut, Leber und Magen-Darm-Trakt. Der Hauptzweck der Ausscheidungsorgane besteht darin, die Konstanz der inneren Umgebung des Körpers aufrechtzuerhalten. Ausscheidungsorgane sind funktionell miteinander verbunden. Die Verschiebung des Funktionszustands eines dieser Organe verändert die Aktivität des anderen. Wenn zum Beispiel die übermäßige Entfernung von Flüssigkeit durch die Haut bei hohen Temperaturen die Diurese verringert. Bei Verletzung der Ausscheidungsfunktion der Nieren nimmt die Rolle der Schweißdrüsen und der Schleimhäute der oberen Atemwege bei der Entfernung von Eiweißstoffwechselprodukten zu. Eine Unterbrechung der Ausscheidungsprozesse führt unweigerlich zu pathologischen Verschiebungen in der Homöostase oder sogar zum Tod des Organismus.

Die Lungen und oberen Atemwege entfernen Kohlendioxid und Wasser aus dem Körper. Pro Tag verdunsten etwa 400 ml Wasser. Außerdem werden die meisten Aromastoffe durch die Lunge freigesetzt, z. B. während der Anästhesie Ether- und Chloroformdämpfe, bei Alkoholberührung Fuselöle. Im Rahmen der Tracheobronchialsekretion werden Abbauprodukte von Tensid, IgA usw. aus dem Körper ausgeschieden.Wenn die Ausscheidungsfunktion der Nieren gestört ist, beginnt die Freisetzung von Harnstoff durch die Schleimhaut der oberen Atemwege, wodurch der entsprechende Ammoniakgeruch aus dem Mund bestimmt wird. Die Schleimhaut der oberen Atemwege kann Jod aus dem Blut freisetzen.

Speicheldrüsen sezernieren Salze von Schwermetallen, einige Drogen, Roganist-Kalium usw.

Magen: Die Endprodukte des Stoffwechsels (Harnstoff, Harnsäure), medizinische und toxische Substanzen (Quecksilber, Jod, Salicylsäure, Chinin) werden aus dem Magensaft gewonnen.

Der Darm entfernt Salze von Schwermetallen, Magnesiumionen, Calcium (50% vom Körper ausgeschieden), Wasser; Zersetzungsprodukte von Nahrungsmitteln, die nicht in das Blut aufgenommen wurden, sowie Substanzen, die mit Speichel, Magen, Pankreassaft, Galle in das Darmlumen gelangen.

Leber: Als Teil der Galle werden Bilirubin und seine Produkte im Darm, Cholesterin, Gallensäuren, Abbauprodukte von Hormonen, Medikamenten, giftigen Chemikalien usw. ausgeschieden.

Die Haut hat eine Ausscheidungsfunktion aufgrund der Aktivität von Schweiß und in geringerem Maße von Talgdrüsen. Die Schweißdrüsen entfernen Wasser (unter normalen Bedingungen 0,3-1,0 l pro Tag; bei Hypersekretion bis zu 10 l pro Tag), Harnstoff (5-10% der vom Körper ausgeschiedenen Menge), Harnsäure, Kreatinin, Milchsäure und Alkalimetallsalze insbesondere Natrium, organische Stoffe, flüchtige Fettsäuren, Spurenelemente, einige Enzyme. Die Talgdrüsen stoßen an einem Tag etwa 20 g Sekret aus, davon sind 2/3 Wasser und 1/3 - Cholesterin, Produkte des Austausches von Sexualhormonen, Corticosteroiden, Vitaminen und Enzymen. Das Hauptausscheidungsorgan sind die Nieren.

Entladungsorgane

1. Die Ausscheidungsorgane, ihre Beteiligung an der Aufrechterhaltung der wichtigsten Parameter der inneren Umgebung des Körpers (osmotischer Druck, Blut-pH-Wert, Blutvolumen usw.). Renale und extrarenale Ausscheidungswege.

Der Vorgang der Ausscheidung ist für die Homöostase unerlässlich. Er sorgt für die Freisetzung des Körpers aus Endprodukten des Stoffwechsels, die nicht mehr verwendet werden können, fremden und toxischen Substanzen sowie überschüssigem Wasser, Salzen und organischen Verbindungen aus der Nahrung oder aus dem Stoffwechsel ). Bei der Ausscheidung beim Menschen sind Nieren, Lunge, Haut und Verdauungstrakt beteiligt.

Auswahlorgane. Der Hauptzweck der Ausscheidungsorgane besteht darin, die Konstanz der Zusammensetzung und des Flüssigkeitsvolumens in der inneren Umgebung des Körpers, insbesondere im Blut, aufrechtzuerhalten.

Die Nieren entfernen überschüssiges Wasser, anorganische und organische Substanzen, Stoffwechselprodukte und Fremdsubstanzen. Lungen scheiden CO aus₂, Wasser, einige flüchtige Substanzen wie Äther- und Chloroformdämpfe während der Anästhesie, Alkoholdämpfe während der Intoxikation. Speicheldrüsen und Magendrüsen sezernieren Schwermetalle, eine Reihe von Medikamenten (Morphin, Chinin, Salicylate) und fremde organische Verbindungen. Die Leber hat eine Ausscheidungsfunktion, indem sie eine Reihe von Stickstoffprodukten aus dem Blut entfernt. Die Bauchspeicheldrüse und die Darmdrüsen scheiden Schwermetalle, medizinische Substanzen aus.

Hautdrüsen spielen eine wichtige Rolle bei der Ausscheidung. Wasser und Salze, einige organische Substanzen, insbesondere Harnstoff, werden aus dem Körper entfernt und Milchsäure (siehe Kapitel I) für intensive Muskelarbeit. Die Ausscheidung von Talgdrüsen und Brustdrüsen - Talg und Milch - hat eine eigenständige physiologische Bedeutung - Milch als Nahrungsmittel für Neugeborene und Talg für die Schmierung der Haut.

2. Der Wert der Nieren im Körper. Nephron ist eine morphofunktionelle Einheit der Niere. Die Rolle seiner verschiedenen Abteilungen bei der Bildung von Urin.

Die Hauptfunktion der Nieren ist die Bildung von Urin. Die strukturelle und funktionelle Einheit der Nieren, die diese Funktion erfüllen, ist das Nephron. Jede Niere, die ein Gewicht von 150 g wiegt, beträgt 1 bis 1,2 Mio. Jedes Nephron besteht aus einem vaskulären Glomerulus, einer Kapsel aus Shumlyansky-Bowman, einem proximalen Tubulat, einer Henle-Schleife, einem distalen Tubulat und einem Sammelrohr, das sich in das Nierenbecken öffnet. Weitere Informationen zur Struktur der Niere finden Sie unter Histologie.

Die Nieren reinigen das Blutplasma von bestimmten Substanzen und konzentrieren sie im Urin. Ein wesentlicher Teil solcher Substanzen sind 1) die Endprodukte des Stoffwechsels (Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin), 2) exogene Verbindungen (Arzneimittel usw.), 3) Substanzen, die für die Vitalaktivität des Organismus erforderlich sind, deren Gehalt jedoch auf einem bestimmten Niveau ( Ionen von Na, Ca, P, Wasser, Glukose usw.). Die Ausscheidung solcher Substanzen durch die Nieren wird durch spezielle Hormone reguliert.

Daher sind die Nieren an der Regulierung des Wasser-, Elektrolyt-, Säure-Base-, Kohlenhydrat-Gleichgewichts im Körper beteiligt und tragen dazu bei, die Konstanz der Ionenzusammensetzung, den pH-Wert und den osmotischen Druck aufrechtzuerhalten. Daher besteht die Hauptaufgabe der Niere darin, verschiedene Substanzen selektiv zu entfernen, um die relative Konstanz der chemischen Zusammensetzung von Blutplasma und extrazellulärer Flüssigkeit aufrechtzuerhalten.

Darüber hinaus werden in der Niere spezielle biologisch aktive Substanzen gebildet, die an der Regulation des Blutdrucks und des zirkulierenden Blutvolumens (Renin) sowie an der Bildung von roten Blutkörperchen (Erythropoietinen) beteiligt sind. Die Bildung dieser Substanzen erfolgt in den Zellen des sogenannten Yuxta-Glomerularapparates der Nieren (SUBA).

Bilaterale Nephrektomie oder akutes Nierenversagen für 1-2 Wochen führt zu tödlicher Urämie (Azidose, Erhöhung der Konzentration von Na-, K-, P-Ionen, Ammoniak usw.). Sie können die Urämie-Niere oder die extrakorporale Dialyse kompensieren (durch Anschließen einer künstlichen Niere).

3. Die Struktur der Glomeruli, ihre Klassifizierung (kortikal, nebeneinander).

Die Nieren haben zwei Arten von Nephronen:

1. Kortikale Nephrone - kurze Henle-Schleife. Befindet sich in der kortikalen Substanz. Die austretenden Kapillaren bilden ein Kapillarnetzwerk und haben eine begrenzte Fähigkeit, Natrium zu resorbieren. Sie sind in der Niere, es gibt 80 bis 90%
2. Juxtamedullärnephron - liegen an der Grenze zwischen Kortex und Medulla. Die lange Henle-Schleife, die tief in die Medulla geht. Die durchführende Arteriole in diesen Nephronen hat den gleichen Durchmesser wie das eine Lager. Die tragende Arteriole bildet dünne, gerade Gefäße, die tief in die Medulla eindringen. Yuxtamedulläre Nephrone (10-20%) haben eine erhöhte Reabsorption an Natriumionen.

Der Glomerularfilter passiert Substanzen mit einer Größe von 4 nm und passiert keine Substanz - 8 nm. Das Molekulargewicht kann Substanzen mit einem Molekulargewicht von 10.000 frei passieren und die Permeabilität nimmt allmählich ab, wenn das Gewicht auf 70.000 Substanzen steigt, die eine negative Ladung tragen. Elektrisch neutrale Substanzen können mit einer Masse von bis zu 100.000 passieren, die Gesamtfläche der Filtermembran beträgt 0,4 mm, die Gesamtfläche einer Person und die Gesamtfläche 0,8-1 Quadratmeter.

Bei einem Erwachsenen im Ruhezustand fließen 1200-1300 ml pro Minute durch die Niere. Das sind 25% des Minutenvolumens. Das Plasma wird in den Glomeruli und nicht im Blut selbst gefiltert. Zu diesem Zweck wird Hämatokrit verwendet.

Wenn der Hämatokrit 45% und das Plasma 55% beträgt, beträgt die Plasmamenge = (0,55 × 1200) = 660 ml / min und die Menge an Primärharn = 125 ml / min (20% des Plasmastroms). Pro Tag = 180 l.

Filtrationsprozesse in den Glomeruli hängen von drei Faktoren ab:

1. Der Druckgradient zwischen dem inneren Hohlraum der Kapillare und der Kapsel.
2. Nierenfilterstruktur
3. Die Fläche der Filtermembran, die von der volumetrischen Filtrationsrate abhängt.

Der Filtrationsprozess bezieht sich auf die Prozesse der passiven Permeabilität, die unter der Wirkung von hydrostatischen Druckkräften ausgeführt werden und sich in den Glomeruli-Filtrationsdrücken aus dem hydrostatischen Blutdruck in den Kapillaren, dem onkotischen Druck und dem hydrostatischen Druck in der Kapsel addieren. Hydrostatischer Druck = 50-70 mm Hg, weil Blut geht direkt von der Aorta (dem Bauchbereich) aus.

Onkotischer Druck - gebildet durch Plasmaproteine. Eiweißmoleküle sind groß, sie stehen nicht im Einklang mit den Poren des Filters und können daher nicht passieren. Sie stören den Filtervorgang. Es wird 30 mm sein.

Hydrostatischer Druck des gebildeten Filtrats, das sich im Lumen der Kapsel befindet. Im ersten Urin = 20 mm.

Pr - hydrostatischer Blutdruck in den Kapillaren

PM - Druck des Primärharns.

Wenn sich das Blut in den Kapillaren bewegt, steigt der onkotische Druck und die Filtration wird zu einem bestimmten Zeitpunkt aufhören, weil es wird die Filterhilfskräfte übersteigen.

Für 1 Minute werden 125 ml Primärharn gebildet - 180 Liter pro Tag. Der Endurin beträgt 1-1,5 Liter. Der Prozess der Reabsorption. Aus 125 ml im letzten Harn erhält man 1 ml. Die Konzentration der Substanzen im primären Urin entspricht der Konzentration der gelösten Substanzen im Blutplasma, d. H. Primärer Urin wird isotonisches Plasma sein. Der osmotische Druck im primären Urin und Plasma ist gleich - 280 bis 300 Mol pro Mol

4. Blutversorgung der Nieren. Merkmale der Blutversorgung der kortikalen und zerebralen Schichten der Niere. Selbstregulierung des renalen Blutflusses.

Unter normalen Bedingungen gelangt von beiden Nieren, deren Masse nur etwa 0,43% des Körpergewichts eines gesunden Menschen ausmacht, 1/5 bis 1/44 des Bluts, das vom Herzen zur Aorta fließt. Der Blutfluss in der kortikalen Substanz der Niere erreicht 4-5 ml / min pro 1 g Gewebe; Dies ist der höchste Grad des Organblutflusses. Die Besonderheit des Nierenblutflusses besteht darin, dass er unter den Bedingungen einer Änderung des systemischen arteriellen Drucks über einen weiten Bereich (von 90 bis 190 mmHg) konstant bleibt. Dies ist auf ein spezielles System der Selbstregulierung des Blutkreislaufs in der Niere zurückzuführen.

Kurze Nierenarterien gehen von der Aorta abdominalis aus, verzweigen sich in der Niere in immer kleinere Gefäße, und eine (afferente) Arteriole tritt in den Glomerulus ein. Hier zerfällt es in Kapillarschleifen, die zusammen eine efferente (efferente) Arteriole bilden, durch die Blut aus dem Glomerulus fließt. Der Durchmesser der efferenten Arteriole ist geringer als der der afferenten. Kurz nach der Trennung von dem Glomerulus spaltet sich der efferente Arteriol wieder in Kapillaren auf und bildet ein dichtes Netzwerk um die proximalen und distalen gewundenen Tubuli. Daher durchläuft der größte Teil des Blutes in der Niere die Kapillaren zweimal - zuerst im Glomerulus, dann in den Tubuli. Der Unterschied in der Blutversorgung des Juxtamedullärnephrons liegt in der Tatsache, dass das abführende Arteriol nicht in das Perikanal-Kapillarnetzwerk zerfällt, sondern gerade Gefäße bildet, die in das Nierenmark absteigen. Diese Gefäße versorgen das Nierenmark mit Blut; Blut aus den peri-canal-Kapillaren und direkten Gefäßen fließt in das Venensystem und gelangt über die Nierenvene in die untere Hohlvene.

5. Physiologische Methoden zur Untersuchung der Nierenfunktion. Reinigungskoeffizient (Clearance).

Messung der glomerulären Filtrationsrate. Zur Berechnung des in 1 min gefilterten Flüssigkeitsvolumens in den Nierenglomeruli (glomeruläre Filtrationsrate) und einer Reihe weiterer Indikatoren für den Prozess der Urinbildung werden Methoden und Formeln verwendet, die auf dem Prinzip der Reinigung basieren (manchmal werden sie als Clearance-Verfahren bezeichnet, vom englischen Wort Clearance). Zur Messung der glomerulären Filtration werden physiologisch inerte Substanzen verwendet, die nicht toxisch sind und sich nicht an das Plasmaprotein binden, wobei sie die Poren der glomerulären Filtermembran aus dem Kapillarlumen zusammen mit dem proteinfreien Teil des Plasmas frei durchdringen. Folglich ist die Konzentration dieser Substanzen in der glomerulären Flüssigkeit dieselbe wie im Blutplasma. Diese Substanzen sollten nicht in den Nierentubuli resorbiert und sekretiert werden. Daher wird der Urin die gesamte Menge dieser Substanz freisetzen, die mit Ultrafiltrat in den Glomeruli in das Lumen des Nephrons gelangt ist. Zu den Substanzen, die zur Messung der glomerulären Filtrationsrate verwendet werden, gehören das Fructosepolymer Inulin, Mannitol, Polyethylenglycol-400 und Kreatinin.

Betrachten Sie das Prinzip der Reinigung am Beispiel der Messung des Volumens der glomerulären Filtration mit Inulin. Die Menge an Inulin (In), die in den Glomeruli gefiltert wird, ist gleich dem Produkt des Filtratvolumens (C_In) über die Konzentration des Inulins (es ist gleich seiner Konzentration im Blutplasma, РIN). Die während der gleichen Zeit mit dem Urin freigesetzte Inulinmenge ist gleich dem Produkt aus dem Volumen des ausgeschiedenen Urins (V) und der Inulinkonzentration (U)_In).

Da Inulin nicht resorbiert oder sekretiert wird, ist die Menge an filtriertem Inulin (C ∙ P_In), gleich der Menge der freigesetzten (V-U_In), von wo:

Mit_In= U_In∙ V / P_In

Diese Formel ist die Grundlage für die Berechnung der glomerulären Filtrationsrate. Wenn andere Substanzen zur Messung der glomerulären Filtrationsrate verwendet werden, wird Inulin in der Formel durch einen Analyten ersetzt und die glomeruläre Filtrationsrate dieser Substanz wird berechnet. Die Filtrationsrate der Flüssigkeit wird in ml / min berechnet. Zum Vergleich der Größenordnung der glomerulären Filtration bei Menschen mit unterschiedlicher Körpermasse und Körpergröße wird auf die Standardoberfläche des menschlichen Körpers (1,73 m) verwiesen. Bei Männern beträgt in beiden Nieren die Geschwindigkeit der glomerulären Filtration pro 1,73 m 2 etwa 125 ml / min, bei Frauen etwa 110 ml / min.

Der mit Inulin gemessene glomeruläre Filtrationswert, auch Inulin-Clearance-Faktor (oder Inulin-Clearance) genannt, zeigt, wie viel Blutplasma während dieser Zeit aus Inulin freigesetzt wird. Um die Reinigung von Inulin zu messen, ist es notwendig, kontinuierlich eine Inulinlösung in die Vene zu gießen, um die Konzentration im Blut während der gesamten Studie aufrechtzuerhalten. Offensichtlich ist dies sehr schwierig und in der Klinik nicht immer machbar, weshalb Kreatin häufiger verwendet wird - ein natürlicher Bestandteil des Plasmas, aus dem die glomeruläre Filtrationsrate beurteilt werden kann, obwohl die Messung der glomerulären Filtrationsrate weniger genau ist als bei der Inulininfusion.. Bei einigen physiologischen und insbesondere pathologischen Zuständen kann Kreatinin reabsorbiert und sekretiert werden. Daher spiegelt die Kreatinin-Clearance möglicherweise nicht den wahren Wert der glomerulären Filtration wider.

Bei einem gesunden Menschen tritt Wasser durch Filtration in den Glomeruli in das Lumen des Nephrons ein, wird in den Tubuli reabsorbiert, und als Folge davon steigt die Inulinkonzentration an. Inulinkonzentrationsindex U_In/ P_In gibt an, um wie viel sich das Volumen des Filtrats verringert, wenn es durch die Tubuli läuft. Dieser Wert ist wichtig für die Beurteilung der Behandlung einer Substanz in den Tubuli und zur Beantwortung der Frage, ob die Substanz von den Tubuluszellen reabsorbiert oder ausgeschieden wird. Wenn der Konzentrationsindex eines bestimmten Stoffes X U ist_x/ P_x weniger als gleichzeitig gemessen U_In/ R_In, dann zeigt es die Rückresorption von Substanz X in den Tubuli an, wenn U_x/ R_x mehr als du_In/ P_In, dann zeigt es sein Sekret an. Das Verhältnis der Konzentrationsparameter der Substanz X und Inulin U_x/ R_x : U_In/ P_In wird die ausgeschiedene Fraktion (EF) genannt.

6. Die Funktion der Glomeruli, die Struktur des Glomerularfilters. Morphologische und funktionelle Merkmale der Nieren bei Kindern.

Die Idee des Filtrierens von Wasser und des gelösten Stoffs als erste Stufe des Wasserlassen wurde 1842 von dem deutschen Physiologen K. Ludwig zum Ausdruck gebracht. In den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts konnte der amerikanische Physiologe A. Richards in einem direkten Experiment diese Annahme bestätigen - mit einem Mikromanipulator, der die glomeruläre Kapsel mit einer Mikropipette punktiert und daraus die Flüssigkeit extrahiert, die sich als Ultrafiltratblutplasma herausstellte.

Die Ultrafiltration von Wasser und niedermolekularen Bestandteilen aus dem Blutplasma erfolgt durch den Glomerularfilter. Diese Filtrationsbarriere ist für Substanzen mit hohem Molekulargewicht nahezu undurchlässig. Der Prozess der Ultrafiltration beruht auf dem Unterschied zwischen dem hydrostatischen Blutdruck, dem hydrostatischen Druck in der Glomeruluskapsel und dem onkotischen Druck von Plasmaproteinen. Die Gesamtoberfläche der glomerulären Kapillaren ist größer als die Gesamtoberfläche des menschlichen Körpers und erreicht 1,5 m 2 pro 100 g der Nierenmasse. Die Filtermembran (Filtrationsbarriere), durch die die Flüssigkeit aus dem Kapillarlumen in den Hohlraum der Glomeruluskapsel gelangt, besteht aus drei Schichten: Kapillarendothelzellen, Basalmembran und Epithelzellen des viszeralen (inneren) Kapsel-Podozyten-Blättchens.

Endothelzellen sind, abgesehen von der Kernregion, sehr dünn, die Cytoplasma-Dicke der lateralen Teile der Zelle beträgt weniger als 50 nm; Im Zytoplasma gibt es runde oder ovale Löcher (Poren) mit einer Größe von 50 bis 100 nm, die bis zu 30% der Zelloberfläche einnehmen. Bei normalem Blutfluss bilden die größten Proteinmoleküle eine Barriereschicht auf der Oberfläche der Poren des Endothels und behindern die Bewegung von Albumin durch sie, wodurch der Durchgang der gebildeten Elemente von Blut und Proteinen durch das Endothel eingeschränkt wird. Andere Bestandteile des Blutplasmas und des Wassers können die Basalmembran frei erreichen.

Die Basalmembran ist eine der wichtigsten Komponenten der glomerulären Filtrationsmembran. Beim Menschen beträgt die Dicke der Basalmembran 250 bis 400 nm. Diese Membran besteht aus drei Schichten - der zentralen und zwei peripheren. Die Poren in der Basalmembran verhindern den Durchtritt von Molekülen mit einem Durchmesser von mehr als 6 nm.

Schließlich spielen die geschlitzten Membranen zwischen den Podozytenbeinen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Größe der zu filternden Substanzen. Diese Epithelzellen verwandeln sich in das Lumen der Kapsel des Nierenglomerulus und haben Prozesse - "Beine", die an der Basalmembran befestigt sind. Die Basalmembran und die Spaltmembranen zwischen diesen "Beinen" begrenzen die Filtration von Substanzen mit einem Durchmesser von mehr als 6,4 nm (dh Substanzen mit einem Radius von mehr als 3,2 nm passieren nicht). Daher dringt Inulin frei in das Lumen des Nephrons (Molekularradius 1,48 nm, Molekulargewicht etwa 5200), nur 22% Eialbumin (Molekularradius 2,85 nm, Molekulargewicht 43500), 3% Hämoglobin (Molekularradius 3,25) nm, Molekulargewicht 68.000 und weniger als 1% Serumalbumin (Molekülradius 3,55 nm, Molekulargewicht 69.000).

Der Durchtritt von Proteinen durch den glomerulären Filter wird durch negativ geladene Moleküle verhindert - Polyanionen, die die Substanz der Basalmembran bilden, und Sialoglycoproteine ​​in der Auskleidung, die auf der Oberfläche der Podozyten und zwischen ihren Beinen liegt. Die Einschränkung beim Filtern negativ geladener Proteine ​​beruht auf der Porengröße des Glomerularfilters und deren Elektronegativität. Somit hängt die Zusammensetzung des glomerulären Filtrats von den Eigenschaften der Epithelbarriere und der Basalmembran ab. Natürlich sind die Größe und die Eigenschaften der Poren der Filtrationsbarriere variabel, daher werden im Ultrafiltrat unter normalen Bedingungen nur Spuren von für Blutplasma charakteristischen Proteinfraktionen gefunden. Der Durchtritt ausreichend großer Moleküle durch die Poren hängt nicht nur von ihrer Größe ab, sondern auch von der Konfiguration des Moleküls, seiner räumlichen Entsprechung zur Form der Poren.

7. Der Mechanismus der Bildung von Primärharn. Effektiver Filtrationsdruck. Der Einfluss verschiedener Faktoren auf den Filtrationsprozess. Anzahl und Eigenschaften des Primärharns. Glomeruläre Filtration bei Kindern.

Das Filtern ist ein physischer Prozess. Der Hauptfaktor, der die Filtration bestimmt, ist der Unterschied des hydrostatischen Drucks auf beiden Filterseiten (Filtrationsdruck). In der Niere ist es gleich:

P Filtration = P in einer Kugel - (P onkotisch + P Stoff)

30 mm 70 mm (20 mm 20 mm)

Neben dem Filtrationsdruck, der Größe des Moleküls (Molekulargewicht), der Löslichkeit in Fetten und der elektrischen Ladung. Der Glomerularfilter enthält 20-40 Kapillarschleifen, die von einem inneren Blättchen der Bowman-Kapsel umgeben sind. Das Kapillarendothel hat Fenestra (Löcher). Podozyten der Bowman-Kapsel haben große Lücken zwischen den Prozessen. Somit wird die Permeabilität durch die Struktur der Hauptmembran bestimmt. Die Lücken zwischen den Kollagenfilamenten dieser Membran betragen 3 bis 7,5 nm.

Durch die Größe der Poren in der Filteroberfläche der Kapillare und der Bowman-Kapsel können Substanzen mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als 55.000 (Inulin) ungehindert durch den Nierenfilter gelangen. Größere Moleküle dringen schwer ein (HB mit einer Masse von 64.500 wird in 3% gefiltert, Blutalbumin (69.000) - in 1%). Nach Ansicht einiger Wissenschaftler wird jedoch fast alles Albumin in den Nieren gefiltert und in den Tubuli wieder aufgenommen. Offenbar sind 80.000 die absolute Permeabilitätsgrenze durch die Poren der Kapsel und den Glomerulus einer normalen Niere.

Die Zusammensetzung des glomerulären Filtrats wird durch die Porengröße der glomerulären Membran bestimmt. Gleichzeitig hängt die Filtrationsrate vom effektiven Filtrationsdruck Russlands ab. Aufgrund der hohen hydraulischen Leitfähigkeit der Kapillare zu Beginn der Kapillare tritt eine schnelle Filtratbildung auf und der osmotische Druck in ihr steigt ebenfalls schnell an. Wenn es dem hydrostatischen Minusgewebe entspricht, wird der effektive Filtrationsdruck zu Null und die Filtration stoppt.

Die Filtrationsrate ist das Filtrationsvolumen pro Zeiteinheit. Bei Männern sind es 125 ml / min, bei Frauen - 110 ml / min. Pro Tag werden ca. 180 Liter gefiltert. Dies bedeutet, dass das gesamte Plasmavolumen (3 l) in 25 Minuten in den Nieren gefiltert wird und das Plasma 60 Mal pro Tag von den Nieren gereinigt wird. Die gesamte extrazelluläre Flüssigkeit (14 Liter) passiert 12-mal täglich den Nierenfilter.

Die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) wird aufgrund myogener Reaktionen der glatten Muskulatur der tragenden und tragenden Gefäße bei nahezu konstantem Schaden gehalten, was die Konstanz des wirksamen Filtrationsdrucks gewährleistet. Daher ist auch die Filtrationsfunktion (FF) oder der Teil der Nierenplasmatoka, der in das Filtrat übergeht, konstant. Beim Menschen ist es gleich 0,2 (FF = GFR / PPT). Nachts ist die GFR um 25% niedriger. Bei emotionaler Erregung fällt PPT und FF wächst aufgrund der Verengung der ausströmenden Gefäße. Die GFR wird durch Inulin-Clearance bestimmt.

8. Juxtaglomerularer Apparat, seine Rolle. Dichte Stelle im distalen Tubulus der Nieren, seine Rolle.

Die Zusammensetzung des Juxtaglomerularapparates umfasst die folgende Komponente - spezialisierte Epithelioidzellen, die hauptsächlich die afferente Arteriole umgeben, und diese Zellen enthalten Sekretgranula mit einem Reninenzym im Inneren. Die zweite Komponente der Vorrichtung ist ein dichter Fleck (maculadensa), der im Anfangsteil des distalen Teils des gewundenen Tubulus liegt. Dieses Röhrchen eignet sich für Nierenkalb. Dazu gehören auch die Darmzellen zwischen den efferenten und die bringenden Arteriolen, den Zellen des glomerulären Polus. Dies sind extrazelluläre Mesangalzellen.

Dieses Gerät reagiert auf Änderungen des systemischen Blutdrucks, des lokalen glomerulären Drucks, auf eine Erhöhung der Konzentration von Natriumchlorid in den distalen Tubuli. Diese Veränderung wird als dichter Punkt wahrgenommen.

Der Juxtaglomerularapparat spricht auf die Erregung des sympathischen Nervensystems an.

Bei allen oben genannten Effekten beginnt die verstärkte Reninsekretion, die direkt in das Blut gelangt.

Renin - Angiotensinogen (Plasmaprotein) - Angiotensin 1 - Angiotensin 2 (Angiotensin wandelt ein Enzym hauptsächlich in der Lunge um). Angiotensin 2 ist eine physiologisch aktive Substanz, die in drei Richtungen wirkt:

1. Es betrifft die Nebennieren, die Aldosteron stimulieren

2. Auf dem Gehirn (Hypothalamus), wo es die Produktion von ADH stimuliert und das Durstzentrum stimuliert

3. Es hat eine direkte Wirkung auf die Blutgefäße der Muskeln - Verengung

Bei Nierenerkrankungen steigt der Blutdruck. Der Druck steigt mit der anatomischen Verengung der Nierenarterie. Dies führt zu anhaltendem Bluthochdruck. Die Wirkung von Angiotensin 2 auf die Nebennieren bewirkt, dass Aldosteron Natrium im Körper zurückhält, da es im Epithel der Nierentubuli verbessert die Arbeit der Natrium-Kalium-Pumpe. Sie stellt die Energiefunktion dieser Pumpe bereit. Aldosteron fördert die Natriumresorption. Es wird die Entfernung von Kalium fördern. Zusammen mit Natrium ist Wasser. Wassereinlagerungen entstehen weil Antidiuretisches Hormon wird freigesetzt. Wenn wir kein Aldosteron haben, beginnen der Natriumverlust und die Kaliumretention. Vorhofnatrium - das uretische Peptid beeinflusst die Ausscheidung von Natrium in den Nieren.Dieser Faktor trägt zur Ausdehnung der Blutgefäße bei, die Filtrationsprozesse nehmen zu und die Diurese und die Natriuresis entwickeln sich.

Der Endeffekt ist eine Abnahme des Plasmavolumens, eine Abnahme des peripheren vaskulären Widerstands, eine Abnahme des mittleren Arteriendrucks und ein winziges Blutvolumen.

Prostaglandine und Kinine beeinflussen die Ausscheidung von Natrium durch die Nieren. Prostaglandin E2 erhöht die Ausscheidung von Nierennatrium und Wasser. Bradykinin wirkt als Vasodilatator auf ähnliche Weise. Die Erregung des sympathischen Systems erhöht die Rückresorption von Natrium und verringert seine Ausscheidung im Urin. Dieser Effekt ist mit einer Vasokonstriktion und einer Abnahme der glomerulären Filtration sowie mit einer direkten Wirkung auf die Natriumabsorption in den Tubuli verbunden. Das sympathische System aktiviert Renin - Angiotensin - Aldosteron.

Die Niere produziert mehrere biologisch aktive Substanzen, wodurch sie als endokrines Organ betrachtet werden kann. Granuläre Zellen des juxtaglomerularen Apparats setzen Renin in das Blut frei, wenn der Blutdruck in der Niere abnimmt, der Natriumgehalt im Körper abnimmt und wenn eine Person von einer horizontalen in eine vertikale Position übergeht. Die Reninfreisetzung aus den Zellen in das Blut variiert und hängt, abhängig von der Konzentration von Na + und C1, im Bereich der dichten Stelle des distalen Tubulus ab und sorgt für die Regulierung des Elektrolyts und des glomerulären Kanalgleichgewichts. Renin wird in den Granulazellen des juxtaglomerularen Apparats synthetisiert und ist ein proteolytisches Enzym. Im Plasma spaltet er vom Angiotensinogen, das sich hauptsächlich in der α2-Globulinfraktion befindet, ein physiologisch inaktives Peptid, das aus 10 Aminosäuren besteht, Angiotensin I Substanz Angiotensin II. Es erhöht den Blutdruck aufgrund der Verengung der Blutgefäße, erhöht die Sekretion von Aldosteron, erhöht das Durstgefühl, reguliert die Natriumreabsorption in den distalen Tubuli und in den Aufnahmeröhrchen. Alle diese Effekte tragen zur Normalisierung des Blutvolumens und des Blutdrucks bei.

In der Niere wird Plasminogenaktivator - Urokinase - synthetisiert. In der Medulla der Niere bilden sich Prostaglandine. Sie sind insbesondere an der Regulierung des renalen und allgemeinen Blutflusses beteiligt, erhöhen die Ausscheidung von Natrium im Urin und verringern die Empfindlichkeit der Tubuluszellen gegenüber ADH. Nierenzellen werden aus dem in der Leber gebildeten Blutplasma-Prohormon - Vitamin D - extrahiert₃ und verwandeln es in eine physiologisch aktive hormonaktive Form von Vitamin D₃. Dieses Steroid stimuliert die Bildung von Kalzium-bindendem Protein im Darm, fördert die Freisetzung von Kalzium aus den Knochen und reguliert seine Reabsorption in den Nierentubuli. Die Niere ist der Ort der Produktion von Erythropoietin, das die Erythropoese im Knochenmark stimuliert. In der Niere wird Bradykinin produziert, das ein starker Vasodilatator ist.

9. Die physiologische Rolle der Tubuli (tubulärer Apparat) des Nephrons. Reabsorption im proximalen Tubulus (aktiver und passiver Transport). Glukose-Rückresorption. Röhrenreabsorption bei Kindern.

Das anfängliche Stadium des Urinierens, das zur Filtration aller niedermolekularen Bestandteile des Blutplasmas führt, muss zwangsläufig mit der Existenz von Systemen in der Niere kombiniert werden, die alle für den Körper wertvollen Substanzen resorbieren. Unter normalen Bedingungen werden in der menschlichen Niere pro Tag bis zu 180 Liter Filtrat produziert, und 1,0 bis 1,5 Liter Urin werden freigesetzt, der Rest der Flüssigkeit wird in die Tubuli aufgenommen. Die Rolle der Zellen verschiedener Segmente des Nephrons bei der Reabsorption ist unterschiedlich. Tierexperimente mit Mikropipettenextraktion aus verschiedenen Bereichen des Nephrons ermöglichten die Bestimmung der Merkmale der Reabsorption verschiedener Substanzen in verschiedenen Teilen der Nierentubuli (Abb. 12.6). Im proximalen Nephron-Segment werden Aminosäuren, Glukose, Vitamine, Proteine, Mikroelemente und eine signifikante Menge an Na + -, CI - - und HCO3-Ionen fast vollständig resorbiert. In späteren Fällen des Nephrons werden hauptsächlich Elektrolyte und Wasser absorbiert.

Die Natrium- und Chlorreabsorption ist hinsichtlich Volumen und Energieverbrauch der bedeutendste Prozess. Im proximalen Tubulus nimmt das Volumen des primären Urins infolge der Reabsorption der meisten gefilterten Substanzen und des Wassers ab, und etwa около der in den Glomeruli gefilterten Flüssigkeit tritt in den Anfangsabschnitt der Nephronschleife ein. Von der während der Filtration in das Nephron gelangenden Gesamtmenge an Natrium werden bis zu 25% in der Nephronschleife, etwa 9% im distal gewundenen Tubulus und weniger als 1% in den Aufnahmeröhrchen resorbiert oder im Urin ausgeschieden.

Die Reabsorption im distalen Segment zeichnet sich dadurch aus, dass die Zellen die Anzahl der Ionen weniger als im proximalen Tubulus tolerieren, jedoch gegen einen größeren Konzentrationsgradienten. Dieses Segment des Nephrons und der Sammelröhrchen spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des ausgeschiedenen Urins und der Konzentration osmotisch aktiver Substanzen (osmotische Konzentration 1). Im Endurin kann die Natriumkonzentration auf 1 mmol / l reduziert werden, verglichen mit 140 mmol / l im Plasma. Im distalen Tubulus wird Kalium nicht nur resorbiert, sondern auch ausgeschieden, wenn es im Körper im Überschuss ist.

Im proximalen Nephron erfolgt die Reabsorption von Natrium, Kalium, Chlor und anderen Substanzen durch die hochpermeable Wassermembran der Tubuluswand. Im dichten aufsteigenden Teil der Nephronschleife, dem distalen, gewundenen Tubulus und den Sammelröhrchen erfolgt die Reabsorption von Ionen und Wasser durch die Wand des Tubulus, die für Wasser kaum durchlässig ist; Die Permeabilität der Membran für Wasser in bestimmten Bereichen des Nephrons und der Sammelröhrchen kann reguliert werden, und die Permeabilität variiert je nach Funktionszustand des Körpers (optionale Reabsorption). Unter dem Einfluss von Impulsen, die in die efferenten Nerven gelangen, und unter Einwirkung biologisch aktiver Substanzen wird die Rückresorption von Natrium und Chlor im proximalen Nephron reguliert. Dies ist besonders ausgeprägt bei einer Erhöhung des Blutvolumens und der extrazellulären Flüssigkeit, wenn eine Verringerung der Reabsorption im proximalen Tubulus zur erhöhten Ausscheidung von Ionen und Wasser und somit zur Wiederherstellung des Wasser-Salz-Gleichgewichts beiträgt. Im proximalen Tubulus bleibt der Isosmos immer erhalten. Die Wand des Tubulus ist wasserdurchlässig, und das Volumen des reabsorbierten Wassers wird durch die Anzahl der reabsorbierenden osmotisch aktiven Substanzen bestimmt, hinter denen sich das Wasser entlang eines osmotischen Gradienten bewegt. In den Endteilen des distalen Segments des Nephrons und der Sammelröhrchen wird die Permeabilität der Wand des Tubulus für Wasser durch Vasopressin reguliert.

Die optionale Reabsorption von Wasser hängt von der osmotischen Permeabilität der Kanalwand, der Größe des osmotischen Gradienten und der Geschwindigkeit der Flüssigkeit durch den Tubulus ab.

Um die Absorption verschiedener Substanzen in den Nierentubuli zu charakterisieren, ist die Idee der Eliminationsschwelle unerlässlich. Nicht schwellende Substanzen werden bei jeder Konzentration im Blutplasma (und damit im Ultrafiltrat) freigesetzt. Solche Substanzen sind Inulin, Mannit. Die Schwelle für die Beseitigung nahezu aller physiologisch wichtigen, für den Körper wertvollen Substanzen ist unterschiedlich. Die Freisetzung von Glukose im Urin (Glykosurie) tritt also auf, wenn ihre Konzentration im glomerulären Filtrat (und im Blutplasma) 10 mmol / l übersteigt. Die physiologische Bedeutung dieses Phänomens wird bei der Beschreibung des Reabsorptionsmechanismus deutlich.

Gefilterte Glukose wird von den proximalen Tubuluszellen fast vollständig resorbiert, und normalerweise wird tagsüber eine geringe Menge (nicht mehr als 130 mg) im Urin ausgeschieden. Der Prozess der Rückresorption von Glukose wird gegen einen hohen Konzentrationsgradienten durchgeführt und ist sekundär aktiv. In der apikalen (luminalen) Membran der Zelle ist Glukose mit einem Träger verbunden, der auch Na + anhängen muss, wonach der Komplex durch die apikale Membran transportiert wird, d. H. Glukose und Na + gelangen in das Zytoplasma. Die apikale Membran zeichnet sich durch eine hohe Selektivität und einseitige Permeabilität aus und lässt weder Glukose noch Na + von der Zelle in das Lumen des Tubulus zurück. Diese Substanzen bewegen sich entlang eines Konzentrationsgradienten an die Basis der Zelle. Die Übertragung von Glukose aus der Zelle in das Blut durch die Basalplasmamembran hat den Charakter einer erleichterten Diffusion, und Na + wird, wie oben erwähnt, durch eine in dieser Membran befindliche Natriumpumpe entfernt.

10. Reabsorption im dünnen Abschnitt der Henle-Schleife (Konzentration des Urins). Konzept des Gegenstromdrehsystems.

Aus dem proximalen Tubulus kommend tritt die Flüssigkeit über den dünnen absteigenden Abschnitt der Nephronschleife in den Nierenbereich ein, in dessen interstitiellem Gewebe die Konzentration osmotisch aktiver Substanzen höher ist als in der Niere. Diese Zunahme der Osmolarkonzentration in der äußeren Zone der Medulla ist auf die Aktivität des dicken aufsteigenden Teils der Nephronschleife zurückzuführen. Seine Wand ist wasserundurchlässig und die Zellen transportieren Cl -, Na + zu interstitiellem Gewebe. Die Wand der absteigenden Schleife ist wasserdurchlässig. Wasser wird aus dem Lumen des Tubulus entlang eines osmotischen Gradienten in das umgebende interstitielle Gewebe eingesaugt, und osmotisch aktive Substanzen verbleiben im Lumen des Tubulus. Die Konzentration der osmotisch aktiven Substanzen in der Flüssigkeit, die aus dem aufsteigenden Teil der Schleife zu den Anfangsteilen des entfernten gefalteten Tubulus kommt, beträgt etwa 200 mosmol / kg N₂Oh, das ist niedriger als im Ultrafiltrat. Die Einnahme von C1 - und Na + im interstitiellen Gewebe der Marksubstanz erhöht die Konzentration osmotisch aktiver Substanzen (osmolare Konzentration) der interzellulären Flüssigkeit in dieser Nierenzone. Die osmolare Konzentration des Fluids im Lumen des absteigenden Schleifenabschnitts steigt ebenfalls um den gleichen Betrag. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Wasser durch die durchlässige Wand der absteigenden Nephronschleife entlang des osmotischen Gradienten in das Interstitialgewebe gelangt, während die osmotisch aktiven Substanzen im Lumen dieses Kanals verbleiben.

Je weiter von der Kortikalis zur ursprünglichen Nierenpapille die Flüssigkeit im absteigenden Knie der Schleife verläuft, desto höher ist ihre Osmolkonzentration. In jedem benachbarten Bereich des absteigenden Schleifenabschnitts gibt es also nur einen geringen Anstieg des osmotischen Drucks, aber die osmolare Flüssigkeitskonzentration im Tubuluslumen und im interstitiellen Gewebe steigt entlang der Niere der Niere allmählich von 300 auf 1.450 mosmol / kg NgO an.

An der Spitze der Nierenmark nimmt die osmolare Flüssigkeitskonzentration in der Nephronschleife um ein Vielfaches zu und ihr Volumen nimmt ab. Während sich die Flüssigkeit weiter entlang des aufsteigenden Teils der Nephronschleife bewegt, insbesondere im dicken aufsteigenden Teil der Schleife, wird die C1 - und Na + -Reabsorption fortgesetzt und Wasser verbleibt im Lumen des Tubulus.

In den frühen 50er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde die Hypothese begründet, wonach die Bildung von osmotisch konzentriertem Urin auf die Aktivität der Umkehrung des o-Gegenstrom-Multiplikationssystems in der Niere zurückzuführen ist.

Das Prinzip des Gegenstromaustauschs ist in der Natur weit verbreitet und wird im Engineering angewendet. Der Wirkungsmechanismus eines solchen Systems wird am Beispiel von Blutgefäßen in den Gliedmaßen arktischer Tiere betrachtet. Um große Wärmeverluste zu vermeiden, fließt das Blut in den parallelen Arterien und Venen der Extremitäten so, dass warmes arterielles Blut erwärmtes venöses Blut erwärmt, das sich zum Herzen bewegt (Abb. 12.8, A). Arterielles Blut mit niedriger Temperatur strömt in den Fuß, wodurch die Wärmeübertragung drastisch reduziert wird. Hier funktioniert ein solches System nur als Gegenstromwärmetauscher; in der Niere hat es einen multiplizierenden Effekt, d. h. eine Erhöhung des Effekts,

in jedem der einzelnen Segmente des Systems erreicht. Zum besseren Verständnis seiner Arbeit betrachten wir ein System, das aus drei parallel angeordneten Rohren besteht (Abb. 12.8, B). Die Rohre I und II sind an einem Ende bogenförmig verbunden. Die beiden Röhren gemeinsame Wand hat die Fähigkeit, Ionen zu übertragen, aber kein Wasser durchzulassen. Wenn eine Lösung von 300 mosmol / l durch den Einlass I in ein solches System gegossen wird (Abb. 12.8, B, a) und nicht fließt, wird die Lösung im Laufe der Zeit durch Ionentransport in Röhre I hypoton und in Röhre II hypertonisch. Wenn die Flüssigkeit kontinuierlich durch die Röhrchen fließt, beginnt die Konzentration osmotisch aktiver Substanzen (Abb. 12.8, B, b). Der Unterschied in ihren Konzentrationen auf jeder Ebene der Röhre aufgrund des einzelnen Effekts des Ionentransports überschreitet 200 mmol / l nicht, jedoch multiplizieren sich die einzelnen Effekte entlang der Länge der Röhre, und das System beginnt als Gegenstromvervielfacher zu arbeiten. Da nicht nur Ionen, sondern auch eine bestimmte Menge Wasser daraus extrahiert wird, steigt die Konzentration der Lösung mit der Flüssigkeitsbewegung immer mehr an, wenn sie sich der Schleife nähert. Im Gegensatz zu den Röhrchen I und II in Röhrchen III wird die Permeabilität der Wasserwände reguliert: Wenn eine Wand durchlässig wird, beginnt das Wasser zu fließen und das Flüssigkeitsvolumen in ihr nimmt ab. Gleichzeitig steigt das Wasser in der Flüssigkeit in der Nähe der Röhre zu einer höheren osmotischen Konzentration, während die Salze in der Röhre bleiben. Infolgedessen steigt die Konzentration der Ionen in der Röhre III und das darin enthaltene Flüssigkeitsvolumen nimmt ab. Die Konzentration der Substanzen hängt von einer Reihe von Bedingungen ab, einschließlich des Betriebs des Gegenstrom-Multiplikationssystems der Rohrleitungen I und II. Wie aus der nachfolgenden Präsentation deutlich wird, ist die Arbeit der Nierentubuli im Prozess der osmotischen Konzentration des Urins ähnlich dem beschriebenen Modell.

Je nach Zustand des Wasserhaushaltes des Körpers sekretieren die Nieren hypotonischen (osmotische Verdünnung) oder osmotisch konzentrierten Urin (osmotische Konzentration). An dem Prozess der osmotischen Harnkonzentration in der Niere nehmen alle Abschnitte der Tubuli, die Gefäße der Medulla und das interstitielle Gewebe teil, die als ein Tilt-Gegenstrom-Reproduktionssystem fungieren. Von den 100 ml Filtrat, das in den Glomeruli gebildet wurde, waren etwa 60 bis 70 ml (2 /₃) am Ende des proximalen Segments wieder aufgenommen. Die Konzentration der osmotisch aktiven Substanzen in der in den Tubuli verbleibenden Flüssigkeit ist dieselbe wie im Ultrafiltrat von Blutplasma, obwohl sich die Zusammensetzung der Flüssigkeit aufgrund der Reabsorption einer Anzahl von Substanzen mit Wasser im proximalen Tubulus von der Zusammensetzung des Ultrafiltrats unterscheidet (Abb. 12.9). Als nächstes gelangt die tubuläre Flüssigkeit vom Cortex der Niere zur Medulla, wobei sie sich entlang der Nephronschleife zur Oberseite der Medullarsubstanz bewegt (wo der Tubulus um 180 ° gebogen ist), gelangt in den aufsteigenden Teil der Schleife und bewegt sich in Richtung vom Medullar zum Cortex der Niere.

11. Reabsorption im distalen Tubulus der Niere (optional). Hormoneller Regulationsmechanismus der Natriumreabsorption (Renin - Angiotensin - Aldosteron).

Die anfänglichen Abschnitte des distalen gewundenen Tubulus erhalten immer - sowohl bei wässriger Diurese als auch bei Anti-Diurese - eine hypotonische Flüssigkeit, deren Konzentration an osmotisch aktiven Substanzen weniger als 200 mosmol / kg N beträgt₂O.

Mit einer Abnahme des Urinierens (Antidiuretikum), die durch Injektion von ADH oder Sekretion von ADH durch die Neurohypophyse bei Wassermangel im Körper verursacht wird, steigt die Permeabilität der Wände der Endteile des distalen Segments (Verbindungsröhrchen) und der Auffangröhrchen für Wasser. Aus der hypotonischen Flüssigkeit im Verbindungstubulus und dem Sammelrohr des Nierenkortex wird Wasser entlang des osmotischen Gradienten reabsorbiert. Die osmolare Konzentration der Flüssigkeit in diesem Abschnitt steigt auf 300 mosmol / kg N an₂Oh, das heißt, es wird isosmotisches Blut im systemischen Kreislauf und in der interzellulären Flüssigkeit der kortikalen Substanz der Niere. Die Konzentration des Harns in den Sammelröhrchen hält an; Sie laufen parallel zu den Tubuli der Nephronschleife durch das Nierenmark. Wie oben erwähnt, steigt in der Nierenmark die Osmolarkonzentration der Flüssigkeit allmählich an, und Wasser wird aus dem Urin in den Sammelröhrchen reabsorbiert. Die Konzentration der osmotisch aktiven Substanzen in der Flüssigkeit des Kanals ist mit der Konzentration in der interstitiellen Flüssigkeit am oberen Ende der Medulla ausgerichtet. Bei Wassermangel im Körper nimmt die Sekretion von ADH zu, was die Permeabilität der Wände der Endteile des distalen Segments und des Sammelns von Wasserschläuchen erhöht.

Anders als in der äußeren Zone der Nierenmark, wo der Anstieg der osmolaren Konzentration hauptsächlich auf dem Transport von Na + und C1 - beruht, ist diese Zunahme in der inneren Niere der Niere auf die Beteiligung einer Reihe von Substanzen zurückzuführen, von denen Harnstoff die wichtigste ist, die für die Wände des proximalen Tubulus durchlässig ist. Im proximalen Tubulus werden bis zu 50% des filtrierten Harnstoffs reabsorbiert, zu Beginn des distalen Tubulus ist die Harnstoffmenge jedoch etwas höher als die Harnstoffmenge, die mit dem Filtrat aufgenommen wurde. Es stellte sich heraus, dass es ein System der intrarenalen Harnstoffzirkulation gibt, das an der osmotischen Konzentration des Urins beteiligt ist. Mit der Antidiurese erhöht ADH die Permeabilität der Röhrenkammer der Niere nicht nur für Wasser, sondern auch für Harnstoff. Die Konzentration von Harnstoff steigt im Lumen der Auffangröhrchen aufgrund der Rückresorption von Wasser an. Wenn die Permeabilität der Kanalwand für Harnstoff zunimmt, diffundiert sie in das Nierenmark. Harnstoff durchdringt das Lumen des direkten Gefäßes und die dünne Nephronschleife. Harnstoff steigt in einem direkten Gefäß in Richtung der kortikalen Substanz der Niere auf und nimmt ständig am Stoffwechsel des Gegenstroms teil, diffundiert in den absteigenden Abschnitt des direkten Gefäßes und den absteigenden Teil der Nephronschleife. Der konstante Fluss von Harnstoff, C1 - und Na + in die innere Hirnsubstanz, die von den Zellen des dünnen aufsteigenden Teils der Nephronschleife und der Sammelröhrchen resorbiert wird, die Rückhaltung dieser Substanzen durch die Aktivität des Gegenstromsystems der direkten Gefäße und der Nephronschleifen führt zu einer Erhöhung der Konzentration osmotisch aktiver Substanzen in der inneren Hirnsubstanz die Nieren Nach einer Erhöhung der osmolaren Konzentration der das Aufnahmeröhrchen umgebenden interstitiellen Flüssigkeit nimmt die Reabsorption von Wasser zu und die Wirksamkeit der osmoregulatorischen Funktion der Niere zu. Diese Daten über die Änderung der Permeabilität der Rohrwand für Harnstoff machen es möglich zu verstehen, warum die Harnstoffclearance mit abnehmender Harnabgabe abnimmt.

Die direkten Gefäße der Nierenmark bilden wie die Tubuli der Nephronschleife ein Gegenstromsystem. Durch diese Anordnung der direkten Gefäße wird eine effektive Blutversorgung der Nierenmark bereitgestellt, jedoch werden osmotisch aktive Substanzen nicht aus dem Blut ausgewaschen, da der Blutdurchgang durch direkte Gefäße die gleichen Änderungen in seiner osmotischen Konzentration zeigt wie im dünnen absteigenden Abschnitt der Nephronschleife. Wenn sich Blut zur Oberseite der Medulla bewegt, steigt die Konzentration der darin enthaltenen osmotisch aktiven Substanzen allmählich an, und während der umgekehrten Bewegung von Blut zum Cortex gelangen Salze und andere Substanzen, die durch die Gefäßwand diffundieren, in das interstitielle Gewebe. Dadurch bleibt der Konzentrationsgradient osmotisch aktiver Substanzen in der Niere erhalten, und die direkten Gefäße wirken als Gegenstromsystem. Die Bewegungsgeschwindigkeit von Blut in direkten Gefäßen bestimmt die Menge an Salzen und Harnstoff, die aus der Mark entnommen werden, und den Abfluss von wieder aufgenommenem Wasser.

Bei der Wasserdiurese unterscheiden sich die Funktionen der Nieren von dem zuvor beschriebenen Bild. Die proximale Reabsorption ändert sich nicht, es gelangt dieselbe Menge Flüssigkeit in das distale Segment des Nephrons wie bei Antidiurez. Die Osmolalität der Nierenmark mit Wasserdiurese ist dreimal geringer als beim Maximum der Antidiuresis, und die osmotische Konzentration der Flüssigkeit, die in das distale Segment des Nephrons eintritt, ist gleich - etwa 200 mosmol / kg N₂Antwort: Bei der Wasserdiurese bleibt die Wand der Endabschnitte der Nierentubuli durchlässig, und aus dem fließenden Urin resorbieren die Zellen weiterhin Na +. Dadurch wird hypotoner Urin freigesetzt, dessen Konzentration an osmotisch aktiven Substanzen auf 50 mosmol / kg N reduziert werden kann₂A. Die Permeabilität der Harnstofftubuli ist gering, so dass der Harnstoff im Urin ausgeschieden wird und sich nicht in der Nierenmark ansammelt.

Die Aktivität der Nephronschleife, der Endteile des distalen Segments und der Auffangröhrchen gewährleistet somit die Fähigkeit der Nieren, große Volumina verdünnten (hypotonischen) Urins zu erzeugen - bis zu 900 ml / h, und bei Wassermangel werden nur 10–12 ml / h Urin ausgeschieden mal osmotisch konzentrierter als Blut. Die Fähigkeit der Niere, osmotisch Urin zu konzentrieren, wird ausschließlich in einigen Wüstennagetieren entwickelt, wodurch sie lange Zeit ohne Wasser auskommen können.

12. Optionale Wasserreabsorption in Auffangröhrchen. Hormoneller Regulationsmechanismus der Wasserreabsorption (Vasopressin). Aquaporine, ihre Rolle.

Im proximalen Nephron erfolgt die Reabsorption von Natrium, Kalium, Chlor und anderen Substanzen durch die hochpermeable Wassermembran der Tubuluswand. Im dichten aufsteigenden Teil der Nephronschleife, dem distalen, gewundenen Tubulus und den Sammelröhrchen erfolgt die Reabsorption von Ionen und Wasser durch die Wand des Tubulus, die für Wasser kaum durchlässig ist; Die Permeabilität der Membran für Wasser in bestimmten Bereichen des Nephrons und der Sammelröhrchen kann reguliert werden, und die Permeabilität variiert je nach Funktionszustand des Körpers (optionale Reabsorption). Unter dem Einfluss von Impulsen, die in die efferenten Nerven gelangen, und unter Einwirkung biologisch aktiver Substanzen wird die Rückresorption von Natrium und Chlor im proximalen Nephron reguliert. Dies ist besonders ausgeprägt bei einer Erhöhung des Blutvolumens und der extrazellulären Flüssigkeit, wenn eine Verringerung der Reabsorption im proximalen Tubulus zur erhöhten Ausscheidung von Ionen und Wasser und somit zur Wiederherstellung des Wasser-Salz-Gleichgewichts beiträgt. Im proximalen Tubulus bleibt der Isosmos immer erhalten. Die Wand des Tubulus ist wasserdurchlässig, und das Volumen des reabsorbierten Wassers wird durch die Anzahl der reabsorbierenden osmotisch aktiven Substanzen bestimmt, hinter denen sich das Wasser entlang eines osmotischen Gradienten bewegt. In den Endteilen des distalen Segments des Nephrons und der Sammelröhrchen wird die Permeabilität der Wand des Tubulus für Wasser durch Vasopressin reguliert.

Die optionale Reabsorption von Wasser hängt von der osmotischen Permeabilität der Kanalwand, der Größe des osmotischen Gradienten und der Geschwindigkeit der Flüssigkeit durch den Tubulus ab.

Um die Absorption verschiedener Substanzen in den Nierentubuli zu charakterisieren, ist die Idee der Eliminationsschwelle unerlässlich.

Ein Merkmal der Arbeit der Nieren ist ihre Fähigkeit, sich in einem breiten Bereich der Transportintensität verschiedener Substanzen zu verändern: Wasser, Elektrolyten und Nichtelektrolyten. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Niere, um ihren Hauptzweck zu erfüllen - die Stabilisierung der wichtigsten physikalischen und chemischen Parameter der Flüssigkeiten des inneren Mediums. Ein breiter Bereich von Änderungen in der Reabsorptionsrate jeder der für den Organismus erforderlichen Substanzen, die in das Lumen des Tubulus gefiltert werden, erfordert das Vorhandensein geeigneter Mechanismen zur Regulation der Zellfunktionen. Die Wirkung von Hormonen und Mediatoren, die den Transport von Ionen und Wasser beeinflussen, wird durch die Änderung der Funktionen von Ionen oder Wasserkanälen, Trägern und Ionenpumpen bestimmt. Es gibt verschiedene Varianten biochemischer Mechanismen, mit denen Hormone und Mediatoren den Transport von Substanzen durch die Nephronzelle regulieren. In einem Fall wird das Genom aktiviert und die Synthese spezifischer Proteine, die für die Verwirklichung der hormonellen Wirkung verantwortlich sind, wird verstärkt, in einem anderen Fall erfolgt die Änderung der Permeabilität und des Pumpvorgangs ohne direkte Beteiligung des Genoms.

Ein Vergleich der Besonderheiten der Wirkung von Aldosteron und Vasopressin ermöglicht es, das Wesentliche beider Varianten regulatorischer Einflüsse aufzuzeigen. Aldosteron erhöht die Na + -Reabsorption in

Nierentubuluszellen. Aus der extrazellulären Flüssigkeit dringt Aldosteron durch die basale Plasmamembran in das Zytoplasma der Zelle ein, verbindet sich mit dem Rezeptor, und der resultierende Komplex gelangt in den Zellkern (Abb. 12.11). Im Zellkern wird die DNA-abhängige Synthese von tRNA stimuliert und die Bildung von Proteinen, die zur Steigerung des Na + -Transports notwendig sind, aktiviert. Aldosteron stimuliert die Synthese von Natriumpumpenkomponenten (Na +, K + -ATPasen), Tricarbonsäurezyklusenzymen (Krebs) und Natriumkanälen, durch die Na + durch die apikale Membran aus dem Lumen des Tubulus in die Zelle gelangt. Unter normalen physiologischen Bedingungen ist die Permeabilität der Na + -Pikal-Plasmamembran einer der Faktoren, die die Na + -Reabsorption begrenzen. Die Erhöhung der Anzahl von Natriumkanälen oder die Zeit ihres offenen Zustands erhöht den Eintritt von Na in die Zelle, erhöht den Gehalt an Na + in seinem Zytoplasma und stimuliert den aktiven Transfer von Na + und die Zellatmung.

Die Zunahme der K + -Sekretion unter dem Einfluss von Aldosteron beruht auf einer Erhöhung der Kaliumpermeabilität der Apikalmembran und des Flusses von K aus der Zelle in das Lumen des Tubulus. Die Verstärkung der Synthese von Na +, K + -ATPasen unter der Wirkung von Aldosteron sorgt für eine verbesserte Zufuhr von K + in die Zelle aus der extrazellulären Flüssigkeit und begünstigt die Sekretion von K +.

Eine andere Variante des Mechanismus der zellulären Wirkung von Hormonen wird am Beispiel von ADH (Vasopressin) betrachtet. Es interagiert mit der extrazellulären Flüssigkeit mit V₂-Rezeptor, lokalisiert in der basalen Plasmamembran der Zellen der Endteile des distalen Segments und der Sammelröhrchen. Unter Beteiligung von G-Proteinen wird das Enzym Adenylatcyclase aktiviert und aus ATP wird 3 ', 5'-AMP (cAMP) gebildet, das die Proteinkinase A und die Insertion von Wasserkanälen (Aquaporinen) in die Apikalmembran stimuliert. Dies führt zu einer Erhöhung der Wasserdurchlässigkeit. Anschließend wird cAMP durch Phosphodiesterase zerstört und in 3'5'-AMP umgewandelt.

13. Osmoregulationsreflexe. Osmoreceptors, ihre Lokalisierung, Wirkmechanismus, Wert.

Die Niere dient als ausführendes Organ in der Kette verschiedener Reflexe, um die Konstanz der Zusammensetzung und des Volumens der inneren Flüssigkeiten sicherzustellen. Das zentrale Nervensystem erhält Informationen über den Zustand der inneren Umgebung, Signale werden integriert und die Regulierung der Nierenaktivität wird unter Beteiligung von ableitenden Nerven oder endokrinen Drüsen bereitgestellt, deren Hormone die Urinbildung regulieren. Die Arbeit der Niere sowie anderer Organe ist nicht nur der bedingungslosen Reflexkontrolle untergeordnet, sondern wird auch durch die Großhirnrinde reguliert, d. H. Die Bildung des Urins kann durch den Bedingungsreflexpfad verändert werden. Anurie, die bei Schmerzreizung auftritt, kann bedingt reflektiert werden. Der Mechanismus der schmerzhaften Anurie beruht auf der Stimulation der hypothalamischen Zentren, die die Sekretion von Vasopressin durch die Neurohypophyse stimulieren. Gleichzeitig nehmen die Aktivität des sympathischen Teils des autonomen Nervensystems und die Sekretion von Katecholaminen durch die Nebennieren zu, was zu einer starken Abnahme des Wasserlassens aufgrund sowohl einer Abnahme der glomerulären Filtration als auch einer Erhöhung der tubulären Reabsorption von Wasser führt.

Nicht nur eine Abnahme, sondern auch eine Zunahme der Diurese kann durch einen konditionierten Reflex verursacht werden. Die wiederholte Einleitung von Wasser in den Körper des Hundes in Kombination mit der Wirkung des konditionierten Reizes führt zur Bildung eines konditionierten Reflexes, begleitet von einer Steigerung der Harnausscheidung. Der Mechanismus der konditionierten Reflex-Polyurie beruht in diesem Fall auf der Tatsache, dass Impulse vom Kortex der großen Hemisphären zum Hypothalamus kommen und die Sekretion von ADH abnimmt. Impulse, die von den efferenten Nerven der Niere ausgehen, regulieren die Hämodynamik und Funktion des juxtaglomerularen Apparates der Niere und wirken sich direkt auf die Resorption und Sekretion einer Reihe von Nichtelektrolyten und Elektrolyten in den Tubuli aus. Durch adrenerge Fasern eintreffende Impulse regen den Transport von Natrium an und in cholinergischen Fasern aktivieren sie die Rückresorption von Glukose und die Sekretion von organischen Säuren. Der Mechanismus der Veränderungen beim Wasserlassen mit Beteiligung adrenerger Nerven beruht auf der Aktivierung der Adenylatcyclase und der Bildung von cAMP in Tubuluszellen. Die Katecholamin-empfindliche Adenylatcyclase ist in den basolateralen Membranen der Zellen des distal gefalteten Tubulus und in den Anfangsteilen der Sammelröhrchen vorhanden. Die afferenten Nerven der Niere spielen eine wichtige Rolle als Informationsverbindung im System der Ionenregulation und sorgen für die Umsetzung von Nieren-Nieren-Reflexen.

14. Sekretionsprozesse in den Nieren.

Die Nieren sind an der Bildung (Synthese) bestimmter Substanzen beteiligt, die sie anschließend ebenfalls abziehen. Die Nieren haben eine sekretorische Funktion. Sie sind in der Lage, organische Säuren und Basen, K + - und H + -Ionen zu sezernieren. Die Beteiligung der Nieren ist nicht nur im Mineralstoff, sondern auch im Fett-, Protein- und Kohlenhydratstoffwechsel feststellbar.

So nehmen die Nieren, die den Umfang des osmotischen Drucks im Körper regulieren, die Konstanz der Blutreaktion, die Durchführung von synthetischen, sekretorischen und ausscheidenden Funktionen, eine aktive Rolle bei der Aufrechterhaltung der Konstanz der Zusammensetzung der inneren Körperumgebung (Homöostase) ein.

Das Röhrenlumen enthält Natriumbicarbonat. In den Zellen der Nierentubuli befindet sich das Enzym Carboanhydrase, unter dessen Einfluss Kohlensäure und Wasser Kohlensäure bilden.

Kohlensäure dissoziiert in ein Wasserstoffion und ein Anion HCO3-. Ion H + wird aus der Zelle in das Lumen des Tubulus abgegeben und verdrängt Natrium aus Bicarbonat, wandelt es in Kohlensäure und dann in H2O und CO2 um. In der Zelle interagiert HCO3 mit Na +, das aus dem Filtrat resorbiert wurde. CO2, das entlang eines Konzentrationsgradienten leicht durch die Membranen diffundiert, dringt in die Zelle ein und reagiert zusammen mit durch den Zellstoffwechsel gebildetem CO2 auf die Bildung von Kohlensäure.

Sekretierte Wasserstoffionen im Lumen des Tubulus sind auch mit disubstituiertem Phosphat (Na2HPO4) assoziiert, das Natrium aus diesem verdrängt und in ein substituiertes NaH2PO4 verwandelt.

Durch die Desaminierung von Aminosäuren in den Nieren wird Ammoniak gebildet, das in das Tubuluslumen freigesetzt wird. Wasserstoffionen werden im Lumen des Tubulus mit Ammoniak gebunden und bilden das Ammoniumion NH4 +. Somit wird Ammoniak entgiftet.

Die Sekretion des H + -Ions im Austausch gegen das Na + -Ion führt zur Wiederherstellung der Basenreserve im Blutplasma und zur Freisetzung von überschüssigen Wasserstoffionen.

Bei intensiver Muskelarbeit, Ernährung, Fleisch wird der Urin sauer, und wenn er mit pflanzlicher Nahrung aufgenommen wird, ist er alkalisch.

15. Der Wert der Nieren bei der Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts im Körper, insbesondere in der Kindheit.

Die Nieren sind an der Aufrechterhaltung der Konstanz der H + -Konzentration im Blut beteiligt und sezernieren saure Stoffwechselprodukte. Die aktive Reaktion des Harns bei Mensch und Tier kann je nach Zustand des Säure-Base-Zustands des Körpers dramatisch variieren. Die Konzentration von H + bei Azidose und Alkalose unterscheidet sich fast um das 1000-fache, bei Azidose kann der pH-Wert auf 4,5 fallen, bei Alkalose bis 8,0. Dies trägt zur Beteiligung der Nieren bei der Stabilisierung des pH-Werts des Blutplasmas bei 7,36 bei. Der Mechanismus der Harnsäuerung beruht auf der Sekretion von H + -Tubuluszellen (Abb. 12.10). In der apikalen Plasmamembran und im Zytoplasma von Zellen verschiedener Teile des Nephrons befindet sich das Enzym Carboanhydrase (CA), das die Reaktion der CO-Hydratation katalysiert₂: MIT₂ + H₂O ↔ H₂MIT₃ ↔ H + + MwSt₃ - _.

Die Sekretion von H + schafft Bedingungen für die Reabsorption zusammen mit Bicarbonat einer gleichen Menge Na +. Zusammen mit der Natrium-Kalium-Pumpe und der elektrogenen Natriumpumpe, die die Übertragung von Na + von C1 bewirkt, spielt die Reabsorption von Na + mit Bicarbonat eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Natriumgleichgewichts. Aus Blutplasma gefiltertes Bicarbonat verbindet sich mit der sekretierten Zelle H + und wird im Lumen des Tubulus zu CO₂. Die Bildung von H + ist wie folgt. In der Zelle aufgrund von CO-Hydratation₂ H wird gebildet₂MIT₃ und dissoziiert in H + und NSO₃ -. Im Lumen der Tubuli ist H + nicht nur mit HCO assoziiert₃ -, aber mit Verbindungen wie zweibasischem Phosphat (Na₂HPO4) und einige andere, was zu einer erhöhten Ausscheidung titrierbarer Säuren (TA–) im Urin führt. Dies trägt zur Freisetzung von Säuren und zur Wiederherstellung der Basenreserve im Blutplasma bei. Schließlich kann sekretiertes H + im Lumen des Tubulus binden, wobei während der Deaminierung von Glutamin und einer Reihe von Aminosäuren in der Zelle gebildetes NH3 entsteht und durch die Membran in das Lumen des Tubulus diffundiert, in dem das Ammoniumion gebildet wird: NH₃ + H + → NH₄ + Dieser Vorgang trägt zur Einsparung von Na + und K + im Körper bei, die in den Tubuli reabsorbiert werden. Somit ist die Gesamtausscheidung von Säuren durch die Niere (U_H+ • V) besteht aus drei Komponenten - titrierbaren Säuren (U_ta∙ V), Ammonium (U_NH4∙ V) und Bicarbonat:

U_H+∙ V = V_TA ∙ V + U_NH4 ∙ V ─ V - _HCO3 ∙ v

Wenn das Fleisch gefüttert wird, bildet sich mehr Säure und der Urin wird sauer, und wenn die Pflanzennahrung verbraucht wird, verschiebt sich der pH-Wert zur alkalischen Seite. Bei intensiver körperlicher Arbeit der Muskeln in das Blut tritt eine erhebliche Menge an Milch- und Phosphorsäure ein und die Nieren erhöhen die Ausscheidung "saurer" Produkte mit dem Urin.

Die Säuresekretion der Nieren hängt weitgehend vom Säure-Base-Zustand des Körpers ab. Bei Hypoventilation der Lunge kommt es also zu einer Verzögerung des CO.₂ und der pH-Wert des Blutes sinkt - eine respiratorische Azidose entwickelt sich, Hyperventilation verringert den CO-Stress₂ Im Blut steigt der pH-Wert des Blutes - es tritt ein Zustand der respiratorischen Alkalose auf. Der Gehalt an Acetessig- und β-Hydroxybuttersäure kann bei unbehandeltem Diabetes mellitus ansteigen. In diesem Fall nimmt die Bicarbonatkonzentration im Blut stark ab und der Zustand der metabolischen Azidose entwickelt sich. Erbrechen, begleitet von Salzsäureverlust, führen zu einer Erhöhung der Bicarbonatkonzentration im Blut und einer metabolischen Alkalose. Im Falle eines Ungleichgewichts von H + aufgrund von primären Spannungsänderungen von CO₂ Atemalkalose oder Azidose entsteht, wenn sich die NSO-Konzentration ändert₃ - metabolische Alkalose oder Azidose tritt auf. Neben den Nieren sind die Lungen an der Normalisierung des Säure-Base-Zustands beteiligt. Bei respiratorischer Azidose nehmen die Ausscheidung von H + und die Rückresorption von HCO zu.₃ -, mit respiratorischer Alkalose nehmen die H + -Freisetzung und die HCΟ-Reabsorption ab₃ -.

Die metabolische Azidose wird durch Hyperventilation der Lunge kompensiert. Letztendlich stabilisieren die Nieren die Konzentration von Bicarbonat im Blutplasma bei 26-28 mmol / l und den pH-Wert bei 7,36.

16. Urin, Zusammensetzung, Menge. Regulierung der Ausscheidung von Urin. Wasserlassen bei Kindern.

Diurese bezieht sich auf die von einer Person während einer bestimmten Zeit ausgeschiedene Urinmenge. Dieser Wert bei einem gesunden Menschen variiert je nach Zustand des Wasserhaushalts stark. Unter normalen Wasserbedingungen werden pro Tag 1–1,5 l Urin ausgeschieden. Die Konzentration osmotisch aktiver Substanzen im Urin hängt vom Zustand des Wassermetabolismus ab und beträgt 50–1450 mosmol / kg N₂A. Nach einer erheblichen Menge Wasser und einem Funktionstest mit Wasser (der Proband trinkt Wasser in einem Volumen von 20 ml pro 1 kg Körpergewicht), erreicht die Harnleistung 15–20 ml / min. Bei hohen Umgebungstemperaturen aufgrund von vermehrtem Schwitzen nimmt die ausgeschiedene Urinmenge ab. In der Nacht, während des Schlafes, ist die Diurese weniger als während des Tages.

Die Zusammensetzung und Eigenschaften des Urins. Der Urin kann die meisten im Blutplasma vorhandenen Substanzen sowie einige in der Niere synthetisierte Verbindungen freisetzen. Mit dem Urin werden Elektrolyte freigesetzt, deren Menge von der Nahrungsaufnahme abhängt, und die Konzentration im Urin hängt vom Wasserlassen ab. Die tägliche Ausscheidung von Natrium beträgt 170–260 mmol, Kalium - 50–80, Chlor - 170–260, Calcium - 5, Magnesium - 4, Sulfat - 25 mmol.

Die Nieren dienen als Hauptausscheidungsorgan der Endprodukte des Stickstoffstoffwechsels. Beim Menschen wird beim Abbau von Proteinen Harnstoff gebildet, der bis zu 90% des Harnstickstoffs ausmacht. Die tägliche Ausscheidung erreicht 25–35 g. Mit dem Urin werden 0,4–1,2 g Ammoniakstickstoff und 0,7 g Harnsäure ausgeschieden (beim Verbrauch von purinreichen Lebensmitteln steigt die Ausscheidung auf 2–3 g). Kreatin, das in den Muskeln aus Phosphokreatin gebildet wird, wird in Craaginin umgewandelt; Es fällt ca. 1,5 g pro Tag auf. In einer geringen Menge werden einige Derivate der Proteinverrottungsprodukte im Darm, Indol, Skatol und Phenol, die hauptsächlich in der Leber neutralisiert werden, im Urin erzeugt, wobei gepaarte Verbindungen mit Schwefelsäure, Indoxylschwefelsäure, Scatoxylschwefelsäure und anderen Säuren gebildet werden. Proteine ​​im normalen Urin werden in sehr geringen Mengen nachgewiesen (die tägliche Ausscheidung überschreitet nicht 125 mg). Eine leichte Proteinurie wird bei gesunden Menschen nach schwerer körperlicher Anstrengung beobachtet und verschwindet nach einer Ruhepause.

Glukose im Urin wird unter normalen Bedingungen nicht nachgewiesen. Wenn die Glukosekonzentration im Blutplasma 10 mmol / l übersteigt, wird bei einer übermäßigen Zuckereinnahme Glukosurie - Glukosurie - die Freisetzung von Glukose im Urin beobachtet.

Die Farbe des Urins hängt von der Größe der Diurese und dem Ausscheidungsgrad der Pigmente ab. Die Farbe wechselt von hellgelb nach orange. Pigmente werden aus Bilirubin der Galle im Darm gebildet, wo Bilirubin in Urobilin und Urochrom übergeht, die teilweise im Darm resorbiert und dann von den Nieren ausgeschieden werden. Ein Teil der Urinpigmente ist die oxidierte Nierenabbauprodukte von Hämoglobin.

Verschiedene biologisch aktive Substanzen und Produkte ihrer Umwandlung werden im Urin ausgeschieden, wodurch man gewissermaßen die Funktion bestimmter endokriner Drüsen beurteilen kann. Harnstoffderivate, die von der Nebennierenrinde, Östrogenen, ADH, Vitaminen (Ascorbinsäure, Thiamin), Enzymen (Amylase, Lipase, Transaminase usw.) abgeleitet sind, werden im Urin gefunden. Wenn die Pathologie im Urin als Substanzen erkannt wird, werden diese normalerweise nicht nachgewiesen, Aceton, Gallensäuren, Hämoglobin usw.