Баланс азоту

Про кількість білка, що розпався в організмі, можна зробити висновок за кількістю виведеного з організму азоту, оскільки він є складовою частиною білка. У білку знаходиться 16 % азоту. Тобто 1 г азоту міститься в 6, 25 г білка. Це білковий коефіціент.

Для характеристики білкового обміну використовують визначення азотистого балансу. Для цього необхідно знати кількість білка, що надійшов з їжею, і кількість білка, що розщепився в організмі, тобто зіставити надходження і затрати білка. Білок потрапляє в організм з їжею, а незначна частина його, що не засвоїлася, виділяеться з випорожненнями.

Кількість білка, що розщепився в організмі, визначають за вмистом азоту в сечі. Перемножуючи кількісь азоту в сечі на 6, 25 г, виначають затрати білка.

Розрізняють 3 види азотистого балансу:

Азотиста рівновага, позитивний азотистий баланс і від’ємний азотистий баланс.

1. Азотиста рівновага – це стан, при якому кількість виведеного азоту дорівнює кількості азоту, що надійшов. Азотиста рівновага спостерігається у дорослої людини.

 

2. Позитивний азотистий баланс – це стан, при якому кількість азоту, що надходить, переважає над кількістю виведеного азоту. Позитивний азотистий баланс – це нормальний стан для організму, що росте. Діти потребують більшої кількості білка для процесів росту, нормального фізичного і розумового розвитку. Позитивний азотистий баланс спостерігається в нормі у вагітних жінок, а також у спортсменів, в яких іде ріст м’язової маси (культуристи). Цей стан характерний також для людей у період одужання після важких інфекційних захворювань або після тривалого голодування, коли білок витрачається на відновлення тканин.

 

3. Негативний азотистий баланс – це стан, при якому кількість виведеного азоту переважає над кількістю азоту, що надходить в організм. Він розвивається при білковому голодуванні, коли кількість білка на добу становить нижче 30 г. Для цього може призводити надходження в організм неповноцінних, в основному рослинних білків, а також розпад власних тканин, який спостерігається у виснажених людей.

ОБМІН ВУГЛЕВОДІВ

Розрізняють складні і прості вуглеводи. До складних належать полісахариди (крохмаль та глікоген) і дисахариди (молочний, буряковий, тростинний цукор), а до простих – моносахариди (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Вуглеводи надходять в організм з їжею у вигляді полісахаридів і дисахаридів. У шлунково-кишковому тракті вони розщеплюються амілазами до моносахаридів, які всмоктуються в кров.

Функції вуглеводів:

1.Пластична роль – вуглеводи входять до склад структур клітин;

2.Енергетична роль

Глюкоза окислюється до вуглекислого газу і води зі звільненням енергії. При згоранні 1 г вуглеводів виділяється 4, 1 ккал енергії. Людина отримує найбільше енергії за рахунок вуглеводів, вживаємо 300-400 г на добу. Нейрони ж мозку працюють виключно на енергії глюкози, використовують 12% глюкози, що надходить в організм, кишки – 9%, м’язи – 7%, нирки – 5%.

Глюкоза із кишок надходить у кров, норма цукру крові становить 4, 44 – 6, 66 ммоль/л. Стан, коли цей рівень опускається нижче 4, 44 ммоль/л, називається гіпоглікемією, а підвищення понад 6, 66 ммоль/л – гіперглікемією.

При надходженні в організм надмірної кількості цукру його рівень в крові різко підвищується і розвивається аліментарна, харчова, гіперглікемія. Але нирки починають швидко виводити надмірний цукор, в сечі з’являється глюкоза – глюкозурія, рівень глюкози в крові швидко нормалізується.

Моносахариди, що всмоктилися в кишечнику, з рухом крові потрапляють у печінку і м’язи, де частина їх перетворюється в глікоген (глікогенез), глікоген є резервом вуглеводів в організмі, інших запасів вуглеводів немає. В середньому його відкладається до 350 г. При зниженні рівня цукру в крові (фізичне чи надмірне емоційне напруження глікоген розщеплюється до глюкози і надходить у кров (процес глікогенолізу), синтез гликогену стимулюється інсуліном – гормоном підшлункової залози. При цукровому діабеті утворення глікогену зменшується, а рівень цукру в крові підвищується і значна його кількість виводиться із сечею. Лікують цукровий діабет введенням інсуліну.

Вуглеводний обмін регулюється центральною нервовою системою та гормонами залоз внутрішньої секреції. Класичним прикладом нервової регуляції рівня цукру в крові є «цукровий укол» французького вченого Клода Бернара. Він зробив укол голкою на дно IV шлуночка (на рівні довгастого мозку) кролика після чого у тварини виникло підвищення концентрації цукру в крові і його поява в сечі. Таким чином, на рівні довгастого мозку є центри, що регулюють концентрацію цукру в крові. Такі ж центри знаходяться в гіпоталамусі, а також у корі великих півкуль.

Нервові імпульси від цих центрів по симпатичних нервах доходять до печінки і м’язів, підсилюючи при цьому розщеплення глікогену. Симпатичні нерви підсилюють секрецію гормону адреналіну мозковим шаром надниркових залоз.

Адреналін сприяє розщепленню глікогену і підвищенню цукру в крові.

Гормон інсулін зменшує рівень глюкози в крові. Усі інші гормони, що регулюють вуглеводний обмін, являються анатагоністами інсуліну, тобто підвищують рівень глюкози в крові. До них належать: гормон підшлункової залози – глюкагон, гормони кори надниркових залоз – глюкокортикоіди, гормон щитоподібної залози – тироксин, гормон передньої частки гіпофіза – соматотропін і мозкового шару надниркових залоз – адреналін.

ОБМІН ЖИРІВ

До жирів (ліпідів) належать нейтральні жири, що складаються із гліцерину і жирних кислот та ліпоіди (лецитин і холестерин).

Значення жирів:

1.Пластична функція полягає в тому, що жир входить до складу оболонки і протоплазми клітин (3-4%). Загальна кількість жирів організмі становить 10-30% маси тіла. При порушенні жирового обміну кількість відкладеного жиру доходить до 50% ваги людини, більшість в жирових депо.

2.Енергетична функція, при окисленні 1 г жиру виділяється 9, 3 ккал тепла. Це енергетична функція жиру. Бурий жир існує тільки для вироблення тепла.

3.Захистна, утворює сальники, які захищають внутрішні органи від механічних пошкоджень.

4.Підшкірна основа погано проводить тепло, тому захищає організм від надмірних тепловтрат.

5.Входить до складу шкірного сала, який захищає шкіру від висихання і набухання при контакті з водою.

6.Жири є джерелом жиророзчинних вітамінів А, Д, Е, К.

У травному тракті жири розщеплюються на гліцерин і жирні кислот. При проходженні через клітини слизової оболонки кишечника з них синтезується жир, властивий даному організмові, який всмоктується в лімфу і в меншій кількості відразу в кров.

До складу жирів, спожитих людиною, входять насичені жирні кислоті (пальмітинова, стеаринова) і ненасичені жирні кислоти (ліноленова, лінолева, арахідонова, олеінова). Білогічна цінність жирів визначається вмістом у них ненасичених жирних кислот, вони є незамінні жирні кислоти, не можутьсинтезуватись в організмі. Біологічно цінні рослинні масла. При недостатньому надходженні в організм ненасичених жирних кислот знижується пружність судинних стінок, підвищується їх проникність, швидше розвивається атеросклероз, можливий інфаркт міокарда і тромбоз.

Жир синтезується в організмі не тільки іх спожитого жиру, але й із білків і вуглеводів. Регулюють обмін жирів нервова та ендокринна системи.

Добова потреба жирів 70-90 г.

 

ОБМІН ВОДИ І МІНЕРАЛЬНИХ СОЛЕЙ

Вода в дорослої людини складає 70% маси тіла, а у немовляти ≈ 75%, її більше в організмі, ніж інших хімічних сполук:

- у кістках води міститься 20%

- у клітиних головного мозку – 85%.

Втрата 10 % води від загальної маси тіла веде до важких порушень, а 20-22% до смерті.

Без води людина може прожити 8-10 днів, а без їжі ≈ 70 днів.

Тому однією з умов підтримки життєдіяльності є безупинне надходження води в організм.

Надходження води, мінімальна добова потреба ≈ 1700 мл: чиста вода, напої – 630 мл, їжа ≈ 750 мл, в процессі метаболізму утворюєть ≈ 320 мл.

Надходження води регулюється відчуттям спраги.

Виведення води: сеча – 1500 мл, піт ≈ 600 мл, пари видихуваного повітря ≈ 300 мл, з калом – 100-150 мл.

Вода в організмі знаходиться: у клітинах (внутрішньоклітинна вода), у міжклітинних просторах (плазма, тканинна рідина, тощо) – це позаклітинна вода.

Значення води:

1. є розчинником всіх речовин, необходних для процесів обміну;

2. кінцеві продукти обміну виводяться із організму у вигляді водних розчинів;

3. вода має високу теплоємність і теплопровідність, приймає участь в теплообміні;

4. полегшує ковзання одного органа відносно другого (органи черевної порожнини);

5. з водою поступають в організм мінеральні солі.

Значення мінеральних солей:

1. Входять до складу внутрішнього середовища організма;

2. визначають осмотичний тиск рідин організму; Рh крові;

3. іоний склад тканин, ферментів, гормонів

4. збудливість клітин залежить від Nа⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^-

5. кальцій, фосфор, магній основний «будівельний матеріал» для кісток, зубів,

6. йод входить до тироксину,

7. залізо до гемоглобіну, тощо.

K⁺ основний катіон внутрішньоклітинної рідини, у клітинах міститься 98%, добова потреба 2-3 г. Калій має значенні в утворенні і підтримці МПС і ПД.

Nа⁺ основний катіон позаклітинної рідин, де його міститься в 6-12 разів більше, ніж в клітині.Має значення в підтримці Росм, рh, в утворенні і підтриці МПС, ПД.

Всі мінеральні солі в достатній кількості надходять з їжею, водою, тільки NaCl додатково добавляємо в їжу.

У сухому залишку тіла людини міститься солей: Ca – 3, 45%, S – 1, 6%; P – 1, 58%, Na – 0, 05%; K – 0, 55%, Cl – 0, 55%; Mg – 0, 1% -це макроелементи, їх добова потреба вимірюється граммами.

Мікроелемента: залізо, мідь, марганець, фтор, бром, алюміній, миш’як, їх добова кількість незначна.

Всього в організмі знайдено ≈ 70 елементів.

 

ВІТАМІНИ ТА ЇХ ФІЗІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ

У 1881 р. Лікар М.Л.Лунін провів цікавий дослід. Одна група мишей отримувала штучну суміш із складових частин молока – води, цукру, жиру, білка і солей, а друга група – натуральне молоко. Незабаром вся група мишей, що знаходилась на штучному харчуванні, загинула, а та що отримувала молоко, продовжувала нормально рости. В результаті цих експериментів М.Л.Лунін прийшов до висновку, що в їжі, крім білків, жирів, вуглеводів і солей, містяться якісь речовини, які необхідні для збереження життя. Цими речовинами виявилися вітаміни. Вони не мають суттевого енергетичного і пластичного значення, однак, становлячи складову частину молекули ферментів, впливають на фізіологічний стан організму.

Джерелом вітамінів є харчові продукти рослинного і тваринного походження. Вітаміни (В, К) синтезуються мікрофлорою кишечника.

За розчинністю вітаміни поділяються на дві групи: водорозчинні (вітаміни групи В, вітамін С, вітамін Р) і жиророзчинні (вітаміни А, Д, Е, К).

При відсутності в їжі вітамінів розвиваються захворювання, які отримали назву авітамінозів. При недостатньому надходження вітамінів в організм розвивається гіповітаміноз – захворювання, що має легший перебіг, ніж авітаміноз. Гіповітаміноз окремого вітаміну проявляється властивими лише йому симптомами. Авітамінози і гіповітамінози можуть виникати і при достатньому споживанні організмом вітамінів з їжею, але при поганому їх всмоктуванні, тобто при захворюваннях шлунково-кишкового тракту.

Потреба у вітамінах підвищується під час росту у дітей, у вагітних жінок, у спортсменів при інтенсивних навантаженнях, у хворих, що приймають тривалий час антибіотики.

При надмірному надходженні вітамінів в організм може розвинутися хворобливий стан – гіпервітаміноз.

Вітамін С (аскорбінова кислота) бере участь в окисно-відновних процесах, укріплює судинну стінку, підвищує антитоксичну функцію печінки, забезпечує опірність організму до інфекції. Добова доза вітаміну С становить 50-100 мг. Вітамін С у великій кількості знаходиться в лимонах, перці, капусті, чорній смородині, цибулі, шипшині, картоплі і ін. При термічній обробці продуктів вітамін С руйнується. Авітаміноз призводить до розвітку такого захворювання, як цинга. При цьому зазнають змін стінки кровоносних судин, з’являється кровоточивість ясен, крововиливи.Гіповітаміноз вітаміну С частіше спостерігається у весняний період.

Вітамін Р (біофлавоноіди). У фруктах і овочах, крім аскорбінової кислоти, міститься вітамін Р, відсутність якого в раціоні також призводить до кровоточивості.Вітамін Р укріплює разом з вітаміном С судинну стінку, зменшує проникність капілярів. Добова доза вітаміну Р становить 50 мг.Вітамін Р міститься у чорній смородині, шипшині, горобині, гречці, чайному листку, вишнях.

Вітамін В₁ (тіамін) відіграє велику роль в обміні вуглеводів, білків, жирів. Він бере участь у проведенні нервового збудження, впливає на діяльність центральної нервової системи, зокрема кори головного мозку. Вітамін В₁ підвищує рухову і секреторну активність шлунково-кишкового тракту.Добова потреба дорослої людини вітаміну В₁ становить 1, 4 - 2, 4 мг.Вітаміном В₁ багаті зернові і бобові культури, яловича печінка, серце.Вітамін В₁ при термічній обробці продуктів зберігається, однак температура 120⁰С призводить до повного його руйнування.

При авітамінозі В₁ виникає хвороба бері-бері, проявами якої є порушення рухів аж до паралічів, ураження нервів, розлади діяльності серця і шлунково-кишкового тракту.

Вітамін В₂ (рибофлавін) входить о складу клітин і бере участь у клітинному диханні. Він впливає на ріст і розвиток плода, дитини. Добова доза вітаміну В₂ 2-3 мг. Ним багаті зернові і бобові культури, печінка, серце, молоко, яйця, шпинат, цвітна капуста. Рибофлавін руйнується під дією сонячних променів і в лужному середовищі.Гіповітаміноз витаміну В₂ призводить до затримки росту і зниження ваги. Виникає характерна клінічна картина: поперечні тріщини на блідих губах, біля кутів рота ці тріщини вкриті кірочками; язик при цьому має зернистий вигляд і по краях залишаються сліди від зубів. Шкіра лиця червоніє, капіляри розширюються. Волосся знебарвлюється і випадає.

Вітамін В₆ (піридоксин) бере участь в обміні і синтезі амінокислот, зменшує накопичення холестерину в стінках артерій, забезпечує використання заліза в організмі. У людини вітамін В₆ синтезується кишковими бактеріями. Витамін В₆ міститься в печінці, яєчному жовтку, яловичому м’ясі, бобових і зернових рослинах, дріжджах.При авітамінозі вітаміну В₆ розвивається анемія (малокрів’я), можуть спотерігатися судомні скорочення м’язів.

Вітамін В₁₂ (ціанкобаламін) ще називають зовнішнім фактором Кастла. Цей вітамін всмоктується, з’єднавшись з білком шлункового соку (внутрішнім фактором Кастла). При порушенні цього процесу розвивається анемія, затримується утворення еритроцитів і тромбоцитів.Багатими на вітамін В₁₂ є печінка тварин, особливо теляча, печінка ріб, яєчний жовток, сир, молоко. Цей вітамін синтезується мікрофлорою кишечника. Добова потреба вітаміну В₁₂ становить 2 мг.

Вітамін РР (нікотинова кислота) бере участь у клітинному діханні, нормаліує секреторну і моторну функції шлунково-кишкового тракту, впливає на обмін речовин. Під впливом нікотинової кислоти підсилюються процеси гальмування в корі головного мозку.Никотиновою кислотою багаті висівки, зернові і бобові рослини, печінка тварин, арахіс, дріжжі.Витамін РР відкладається в організмі про запас, однак при захворюваннях печінки цього не відбувається.Добова потреба нікотинової кислоти становить 15 мг.

За відсутності вітаміну РР розвивається захворювання, що має назву пелагри, характерними ознаками якої є дерматит (запалення шкіри), діарея (пронос) і деменція (н.

Вітамін А (ретинол) має специфічний вплив на функції зору і розмноження. Він забезпечує нормальний фізичний розвиток і ріст. Якщо з їжі видалити вітамін А, то ріст тварин гальмується. Додавання в їжу невеликої кількості коров’ячого масла, що містить вітамін А, відновлює ріст. Ретинол бере участь у синтезі гормонів кори надниркових і статевих залоз. При авітамінозі А може спостерігатися порушення зору в сутінках, яке називається курячою сліпотою. Відсутність ретинолу може бути причиною ушкодження рогівки ока: ксерофтальмії (сухість ока) і кератомаляції (помутніння й утворення більма). Вітамін А утворюється в організмі з каротину – жовтого рослинного пігменту. Цей процес відбувається в печінці. Однак 1/3 добової потреби вітаміну А людина повинна отримувати у вигляді готового вітаміну. Добова доза становить 1, 5 мг (5000 МО).Вітамін А міститься у тваринних жирах, особливо у рибному, у вершковому маслі. Яєчному жовтку, молоці. Каротину багато в овочах та фруктах, що мають жовтий колір: абрикоси, морква, диня, банани.

Вітамін Д (кальцифероли) регулює обмін кальцію і фосфору. Цей вітамін важливий для нормального розвитку дитини.За відсутності вітаміну Д в ранньому дитячому віці виникає рахіт. У таких дітей порушується процес кісткоутворення внаслідок зменшення вмісту солей кальцію і фосфору. Кістки (особливо кінцівок) стають м’якими і під вагою тіла викривляються, набуваючи форми літери О чи Х. На ребрах з’являються потовщення, грудна клітка змінює форму.Доведено, що вітамін Д утворюється з неактивної речовини ергостерину, який знаходиться в шкірі, під впливом ультрафіолетових променів. Цим пояснюється позитивний вплив літнього сонця на дітей.Джерелом вітаміну Д є риб’ячий жир, печінка тріски, яєчні жовтки. Його добова доза становить 2, 5 мкг (100 МО).

Вітамін Е (токофероли) бере участь в окисно-відновних процесах, обміні білків, укріпленні судинної стінки, біохімічних процесах при м’язовому скороченні. Цей вітамін широко розповсюджений у природі. Він міститься в яєчному жовтку, печінці, зародках пшениці, неочищених рослинних маслах, зелених листках овочів, бананах, яблуках

Спостереження над щурами показали, що хоч запліднення відбувається і настає вагітність, але вона швидко переривається і закінчується викиднем.Добова потреба вітаміну Е становить 12 мг.

Вітамін К (філохінони) сприяє нормальному згортанню крові. Добова доза вітаміну становить 0, 3 мг. Багаті вітаміном К шпинат, салат, капуста, помідори, морква. Крім цього, він синтезується мікрофлорою кишечника.Авітаміноз вітаміну К призводить до зниження здатності крові згортатися. процес згортання крові порушується внаслідок зменшення протромбіну в крові, а протромбін в організмі утворюється тільки за наявності вітаміну К.

ПРИНЦИПИ СКЛАДАННЯ ХАРЧОВОГО РАЦІОНУ

Харчовий раціон повинен відповідати потребам організму, основними фізіологічними вимогами є:

1. Калорійність їжі повинна відповідати енерговитратам організму;

2. в добовому раціоні враховувати потребу в білках, жирах, вуглеводах;

3. виключити односторонність харчування;

4. враховувати потребу вітамінів, солей мікроелементів;

5. враховувати стан організму;

6. способи приготування їжі (дієтологія), різноманітність їжі, її органолептика;

7. враховувати потреби росту (дитина, вагітність).

 

ЛЕКЦІЯ №12

ФІЗІОЛОГІЯ ВИДІЛЕННЯ.

План

1.Загальна характеристика системи виділення, функції.Органи виділення.

2.Нефрон як структурна і функціональна одиниця нирки.Особливості кровообігу у нирці.

3.Основні процеси сечоутворення:

- фільтрація

- реабсорбція

- секреція

Первинна та кінцева сеча. Кліренс.

5.Нервова та гуморальна регуляція сечоутворення.

6.Роль нирок у підтриманні азотистого балансу, параметрів гомеостазу.

7.Сечовиділення, його регуляція.

 

Самостійне вивчення тем:

Невидільні функціі нирки.

Виконайте завдання №28 збірника самостійної позааудиторної роботи.

Література:

Основна Л – 1 «Нормальна фізіологія» за ред. В.І.Філімонова, К. «Здоров’я»;

Федонюк Я.І. Анатомія та фізіологія з патологією», Тернопіль, 2001 р.

Фізіологія людини за ред. В.І. Філімонова, К. Медицина, 2011 р, с.8-19.

Додаткова:

Атлас з нормальної фізіології А.В. Коробков, С.А. Чеснокова, р

 

 

Загальна характеристика системи виділення

 

В процесі життєдіяльності в організмі з’являються речовини (чужорідні, токсичні), які потребують виведення із організму, тому в процесі еволюції сформувалась фізіологічна система виділення, основні функції якої – це підтримання гомеостазу шляхом виведення із організму: продуктів метабалізму, чужорідних речовин, надлишку Параметрами гомеостазу, які підтримуються за допомогою системи виділення є:

- ізоосмія (сталість осмотичного тиску, Росм, який в середньому дорівнює 7, 6 атм);

- ізойонія (сталість концентрації йонів, перш за все йонів натрію та калію);

- ізоволюмія (сталість об’єму циркулюючої крові, який залежить від загального вмісту води в організмі і становить в середньому 7% від маси тіла);

- сталість рН (концентрація йонів водню, яка визначає рівень рН);

- нормальний вміст продуктів обміну речовин (особливо азотисто - білкового).

речовин.

Головним органом системи виділення є нирки, всі інші виконавчі органи відіграють допоміжну роль і виводять з організму:

- легені – виводять леткі (газоподібні) речовини: СО₂, ацетонові тіла, пари алкоголю, ефіру;

- шкіра та її залози – продукти азотистого обміну, деякі іони; об’єм виділення невеликий, але стає більш значним при порушенні видільної функції нирок;

- травний канал та його залози – солі важких металів (при отруєнні ними), солі йоду (при їх надмірному вмісті в організмі), продукти азотистого обміну (їх виділення стає суттєвим при порушенні видільної функції нирок)

Нирки виконують багаточисельні функції:

1. Видільна – виділення кінцевих продуктів азотистого обміну (сечовина, сечова кислота, креатинін); чужорідних речовин; виділення надлишку речовин, які потрапляють з їжею, або утворились в організмі;

2. гомеостатичні функції: підтримування Росм, рН, іонного балансу;

3. регуляція еритропоезу за рахунок еритропоетінів;

4. участь в регуляції кровообігу, АТ, ОЦК;

5. участь в обміні білків, жирів, вуглеводів, НК;

6. інкреторная функція, секретують: БАР, ренін, серотонін, простагландиди, тощо.

 

Нефрон, як структурна і функціональна одиниця нирки

Структурно-функціональною одиницею нирки є нефрон особливості будови його:

- З артеріальних дуг нирки починаються приносні артеріоли, які розпадаються на сітку капілярів і утворюють капілярний клубочок (мальпігієве тільце), із клубочка виходить виносна артеріола, діаметр якої в 2 рази менше приносної. Різниця діаметрів приносної і виносної судини сприяють утворенню високого А/Т в капілярах клубочка (≈ 70 мл рт. ст), що сприяє фільтрації.

- Судинний клубочок оточений двустінною капсулою Шумлянського – Боумена.

- Зовнішній листок капсули переходить у сечовий каналець.

- Відділи сечового канальця: проксимальний, петля Генле, дистальний, кінцевий відділ впадає в збірну трубочку.

- Виносна судина розпадається на капіляри, які оплітають сечовий каналець, тут відбувається реабсорбція.

Особливості кровопостачання нирок

1. Нирки мають дуже високий рівень кровотоку, навіть в стані спокою – 1250 мл/хв (тобто, 25% ХОК, а маса нирок складає 0, 43% від маси тіла). Це пов’язане з тим, що кровотік в нирках йде не тільки на живлення нирок як органа, а й на виконання ними видільної функції; кров проходить через дві капілярні сітки;

2. Кровотік в нирках нерівномірний – 92, 5% крові направляється в кіркову речовину, де в ниркових клубочках проходить процес фільтрації;

3. Ниркова артерія відходить безпосередньо від аорти (це зона високого тиску крові),

що створює в капілярах ниркового клубочка досить високий тиск (60 – 70мм.рт.ст.);

4. В нирках існує чудова сітка капілярів – виносна артеріола знову розпадається на сітку капілярів, які обплітають канальці нефрона. Паралельно з петлями Генле походять прямі судини (довгі прямі капіляри). Тиск крові у вторинній сітці капілярів становить 15 – 20мм.рт.ст.;

5. Нирковий кровотік характеризується відносною постійністю та незалежністю від величини системного артеріального тиску (в межах змін 90 – 190мм.рт.ст.) Механізми регуляції можуть змінювати величину ниркового кровотоку через зміну тонусу приносної та виносної артеріол.

Сечоутворення відбувається в нефроні

Розрізняють 3 стадії сечоутворення:

- фільтрація

- реабсорбція речовин;

- секреція речовин.

Клубочкова фільтрація

 

Сечоутворення починається з процесу клубочкової фільтрації, яка проходить в ниркових тільцях. В результаті цього процесу плазма крові фільтрується в просвіт капсули Шумлянського-Боумена і утворюється первинна сеча – це ультрафільтрат плазми крові, який за складом відрізняється від неї тільки відсутністю білків.

Фільтрація – пасивний процес, що здійснюється під впливом сили, яка носить назву ефективного фільтраційного тиску (Ре.ф.) і розраховується за формулою:

Ре.ф. = Рг.к. – (Ро.к. + Рг.капс.), де:

Рг.к. – гідростатичний тиск крові в капілярах ниркового тільця (близько 70мм.рт.ст.),

це фільтруюча сила;

Ро.к. – онкотичний тиск плазми крові (близько 30мм.рт.ст.) протидіє фільтрації;

Рг.капс. – гідростатичний тиск рідини (первинної сечі) в капсулі Шумлянського-Боумена (близько 20 мм.рт.ст.) протидіє фільтрації.

Таким чином, Ре.ф. = 70 – (30 + 20) = 20 мм.рт.ст.

Фільтрація буде відбуватися тільки тоді, коли тиск крові в капілярах клубочків буде більшим, ніж сума онкотичного тиску білків плазми крові і гідростатичного тиску рідини в капсулі клубочка.

Плазма крові фільтрується в просвіт капсули через нирковий фільтр, який складається з трьох шарів:

- шар ендотеліоцитів ендотелію капілярів; має пори до 100 нм;

- базальна мембрана; найбільш щільна, має пори до 7 мк;

- шар подоцитів, це епітелій внутрішнього листка капсули;

Кожний шар має пори різного діаметра.

В нормі через нирковий фільтр не проходять формені елементи крові, білки, тобто «сито» мембрани не пропускає частки з молекулярною масою більш 80000. Тому, ультрафільтрат плазми крові в капсулі Шумлянського-Боумена (первинна сеча) відрізняється за складом від плазми крові відсутністю білків, утворюється первинної сечі близько 150 л, вона ніколи не виводиться із організму.

В патологічних умовах проникність ниркового фільтру (при його ураженні) може значно зростати тоді в сечі з’являються формені елементи, а саме – еритроцити (гематурія), білок (протеїнурія).

Факторами, які впливають на інтенсивність клубочкової фільтрації, являються:

- гідростатичний тиск крові в капілярах (Рг.к.), який створюється роботою серця;

- онкотичний тиск крові (Ро.к.);

- гідростатичний тиск первинної сечі в капсулі Шумлянського-Боумена (РГ.капс.);

- КФ, величина якого визначається станом ниркового фільтру (його проникністю);

В результаті процесів клубочкової фільтрації утворюється первинна сеча. Вона перетворюється на кінцеву сечу при пересуванні її по канальцях нефрона в результаті процесів реабсорбції і секреції речовин.

Канальцева реабсорбція

Канальцева реабсорбція проходить у канальцях нефрона і в збиральних трубках. Процеси реабсорбції забезпечують повернення в кров речовин, як профільтрувались, але необхідні для нормальної життєдіяльності організму –це іони, поживні речовини, вітаміни, гормони, інші біологічно-активні речовини, вода.

Таким чином, первинна сеча змінюється: кількісно із 180 л лишається 1, 5 л, різниця (180 – 1, 5л) складає величину реабсорбції за добу і якісно, адже деякі речовини зникли із сечі.

Механізм реабсорбції неоднаковий в різних відділах нефрона.

Для реабсорбції велике значення має концентрація речовин у крові. Речовина вся не реабсорбується з первинної сечі і виявляється у кінцевій сечі, якщо концентрація її перевищує поріг виведення (наприклад глюкоза).

Процеси реабсорбції можуть бути активними або пасивними.

1. Активно – це проти градієнтів концентрації, з витратами енергії АТФ (це транспорт за допомогою іонних насосів; за механізмом піноцитозу);

2. Пасивно – це за градієнтами, без витрат енергії:

- за градієнтом концентрації або за електрохімічним градієнтом – (дифузія). Якщо в транспорті через мембрану за градієнтом концентрації приймають участь переносники, дифузія носить назву полегшеної;

- за градієнтом осмотичного тиску – осмос (транспорт води).

Канальцева секреція

Цей процес, представляє собою виділення із крові речовин в просвіт канальців, тому відбувається підвищення їх концентрації в сечі і виділення їх.Секрецію в канальцях нефрона виконують клітини канальців. Види секреції:

1) виділення речовин із крові в просвіт канальця. Часто так виводяться крупно молекулярні колоїдні речовини, які погано фільтруються. але мають бути виведеними з організму; шляхом секреції із організму також виводяться органічні кислоти та основи, лікарські препарати;

2) виділення речовин, які утворюються епітелієм канальців в результаті обміну речовин (наприклад, аміак та іони водню).

В залежності від властивостей речовин, що секретуються, канальцева секреція може протікати активно (органічні кислоти) чи пасивно (органічні основи).

Процеси секреції є важливими для підтримання параметрів гомеостазу, підтримання постійності рН пов’язане з секрецією іонів водню та аміаку, ізоіонії – з секрецією іонів калію

Кінцева сеча (urina)

За добу виділяється ≈ 1, 5 л сечі (добовий діурез), але ця кількість непостійна і залежить від багатьох факторів: прийом великої кількості води, білкова їжа, фізичне навантаження, сечогінні ліки, тощо).

Колір сечі світло-жовтий, зумовлений пігментами уробілін и урохром, які є похідним білірубіну.

Питома вага сечі залежить від її концентрації і дорівнює 1.015 – 1.020.

Склад сечі:

Сеча складається із 95% води і 5% твордого залишку (неорганічні і органічні речовини)

Неорганічн і речовини – це солі, за добу виділяється ≈ 25 – 30 г, переважно це: хлорид натрію 15, 6 г, сульфати 2, 5 г, фосфати 2, 5 г, калій 3, 3 г, тощо.

Органічні речовини, за добу виділяються 30-50г, переважно це азотовмісні сполуки: сечовина 2% (25-30 г); сечова кислота 0, 05 % (0, 7 г), креатинін 0, 075% (1, 0 г); гіпурова кислота 0, 7 г; гормони, ферменті, оксалати, урати, тощо 2, 6 г.

Протягом доби спостерігається значне коливання кількості і щільності сечі, це свідчить про добру простосувальну здатність нирок до змінних умов існування (приймання їжи, надходження рідин, зміна t⁰, тощо), тобто свідчить про збереження нирками гомеостатичних показників (Росм, рН).Втрата цієї функції спостерігається при хворобах, тоді нирки виділлють сечу за типом механічного фільтру: однакова кількість и однакова густина.

Концентраційна здатність визначається за допомогою проби по Зимницькому (сечу збирають протягом доби через кожні 3 години і визначають кількість та щільність кожної порції).

При деяких хворобах, патологічних станах організму змінюється діурез (поліурія, олігурія, анурія), щільність сечі (гіперстенурія, гіпостенурія, ізостенурія)

Вимірювання швидкості клубочкової фільтрації

Величина зміни швидкості фільтрації оцінюються по тому, як йде з плазми речовина – маркер. ШКФ важливий діагностичний показник очисної функції нирок Як міра цього переходу використовується коефіцієнт очищення (кліренс, clear – чистий).

Кліренс – показує, який об'єм плазми очищається від даної речовини маркера за однухвилину при проходженні крові через нирки.

Речовина, від якої очищається плазма, виводиться в складі сечі; її кількість в сечі можна визначити, виходячи із об’єму сечі, що виділяється нирками за 1 хв (хвилинний діурез – Д), а також концентрації цієї речовини в сечі (Кс):

Кількість речовини = Д × Кс;

Речовина – маркер повинна відповідати певним вимогам: не ре абсорбуватися, не декретуватися у капілярах, не впливати на нирковий фільтр, тобто транзитом проходити через нирки, таким вимогам відповідає інулін, полімер фруктози.

Якщо в крові підтримувати певну концентрацію інуліну, то кількість інуліну в первинній і кінцевій сечі буде однаковою. Кількість інуліну в первинній сечі можна розрахувати за формулою: Кількість речовини = Кпл × Шкф, де:

Кпл – концентрація речовини в плазмі крові;

ШКФ – швидкість клуб очкової фільтрації (ШКаФ);

Кпл × Шкф = Кс × Д, звідси: ШКФ = ^{Кс × Д}

Нормальна величина ШКФ (з урахуванням площі) складає у чоловіків - 125±25 мл/хв.; у жінок – 110 ± 25 мл/хв..

Регуляція сечоутворення

Основні механізми регуляції:

- нервові

- гуморальні

- ауторегуляція (міогенна, гуморальна).

Нервова регуляція

Нирки іннервуються волокнами вегетативної нервової системи – симпатичними та парасимпатичними.

Сечоутворення нирок тісно пов’язане з їх кровопостачанням: чим інтенсивніше кровопостачання, тим більше сечі фільтрується у капсулях клубочків.

Дію симпатичного нерва можна спостерігати в експерименті при подразненні черевного нерва. При цьому зменшується сечовиділення. Це відбувається внаслідок звуження симпатичним нервом кровоносних судин, які приносять кров до нирок. Кількість крові, що притікає, зменшується, падає тиск у клубочках, зменшується фільтрація і утворення первинної сечі. симпатичні нерви підвищують реабсорбцію натрію і води.

Різке зниження сечовиділення до повного припинення (анурія) спостерігається при больовому подразненні. Це відбувається внаслідок рефлекторного звуження симпатичними нервами судин нирки, що призводить до різкого зменшення ниркового кровотоку і, як наслідок, фільтрації.

Гуморальна регуляція

Діяльність нирок змінюється під впливом гормонів.

Антидіуретичний гормон задньої частки гіпофіза стимулює реабсорбцію води у канальцях нирок. за відсутності цього гормону сечоутворення може збільшуватися до 25 л за добу. АДП зберігає воду, сприяє зменшенні діурезу.

Адреналін, гормон надниркових залоз зменшує сечоутворення

Альдостерон, гормон кори надниркових залоз, збільшуючи реабсорбцію Nа⁺, сприяє зворотному осмотичному всмоктуванню води, тому зменшенню сечоутворення.

Гормони передньої частки гіпофіза збільшують сечовиділення.

Тироксин викликає посилення сечоутворення.

Пересердні натрійуретичні гормони, які виділяються передсердями (більше правими) при розтягнені їх кров’ю внаслідок підвищення ОЦК. В нирках передсердні натрійуретичні фактори пригнічують реабсорбцію іонів натрію (і води). Це сприяє нормалізації САГ, зменшенню ОЦК внаслідок підвищення виділення сечі.

Ауторегуляція

Тиск в капилярах клубочка лишається постійним при коливанні САТ в межах 90-190 мм.рт.ст. завдяки аутогенній регуляції кровотоку:

- при півищенні А\Т – гладенькі м’язи приносної артеріоли скорочуються, тому тиск зменшується і фільтрація також.

- при падінні А\Т – приносні артеріали розширюються, кровоток збільшується, фільтрація збільшується також.

На тонус судин впливають гормони і БАР: передсердний натрійуретичний гормон розширює приносну артеріолу, розширюють обидві артеріоли судинного клубочка АХ, дофамін, гістамін.

ІНКРЕТОРНА ФУНКЦІЯ НИРОК

Роль ренін - ангіотензин-альдостеронової системи в регуляції водно-сольового обміну.

Кровообіг і сечоутворення тісно пов’язані, тому нирки беруть участь у регуляції власного кровообігу і системного кровообігу.В цій регуляції важливе значення ренін-ангіотезін-альдостеронової системи.

Ренін – утворюється клітинами прино