Функции почек

В соответствии с общепринятой фильтрационно-реабсорбционной теорией образование мочи совершается в две фазы.

Фильтрационная фаза. В эту фазу происходит фильтрация плазмы крови из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы Шумлянского—Боумена. Как указывалось выше, в капиллярах клубочка давление достигает 70—80 мм рт. ст., что обеспечивает фильтрацию плазмы в полость капсулы. Этой фильтрации обычно препятствует онкотическое Давление крови (30 мм рт. ст.) и давление фильтрата в полости капсулы и ка­нальцев (внутрипочечное давление—около 20 мм рт. ст.). По­этому давление, обеспечивающее фильтрацию, равно: 75—(30+ +20) =25 мм рт. ст. Плазма фильтруется со всеми растворен­ными в ней веществами, за исключением белков, относительная молекулярная масса которых выше 70000. Только некоторые преимущественно чужеродные белки с более низкой относи­тельной молекулярной массой могут проходить из крови в по­лость капсулы и выводиться с мочой. Фильтрация плазмы про­исходит через межэндотелиальные щели капилляров клубочка, базальную мембрану и щели между клетками внутренней стен­ки капсулы. Органические вещества плазмы с низкой относи­тельной молекулярной массой (глюкоза, аминокислоты, мочеви­на, мочевая кислота и др.), все неорганические соли свободно диффундируют через эти образования. Таким образом, состав фильтрата тот же, что и плазмы крови, за исключением высо­комолекулярных белков. Этот фильтрат называется первич­ной мочой. Состав первичной мочи установлен при помощи анализа жидкости, полученной у животных непосредственно из полости капсулы Шумлянского—Боумена.

В сутки у человека образуется 150—180 л первичной мочи. Такой большой объем первичной мочи возникает благодаря следующим причинам. Через почки проходит весьма большое количество крови: 1700—1800 л в сутки и приблизительно из каждых 10 л крови отфильтровывается 1 л первичной мочи. Ин­тенсивной фильтрации способствует большая поверхность капилляров мальпигиевых клубочков, достигающая 1,5—2 м², и высокое давление в них.

Реабсорбционная фаза. Первичная моча из капсулы Шумлянского—Боумена поступает в почечные канальцы. Здесь происходит обратное всасывание—реабсорбция воды и ряда веществ, которые содержатся в первичной моче, в кровь. Как

указывалось выше, общая поверхность канальцев очень большая, что способствует интенсивному обратному всасыванию воды и растворенных в ней веществ. Из 150—180 л образующейся в сутки первичной мочи в результате реабсорбции остается только 1—1,5 л так называемой вторичной (конечной мочи. Последняя поступает в почечные лоханки и выводите из организма. Экспериментально при помощи микропипеток введенных в различные участки нефрона, установлено, что из первичной мочи обратно в кровоток всасывается в извитых ка­нальцах первого порядка 40—45% воды, в петле Генле 25— 28%, в извитых канальцах второго порядка 10% и в собира­тельных трубочках 20% воды. Следовательно, лишь около 1% воды, входящей в состав первичной мочи, остается нереабсорбированной, и она поступает в почечные лоханки.

Вместе с водой обратно всасываются все необходимые для жизнедеятельности вещества, поступившие из крови в первич­ную мочу. К ним относятся аминокислоты, глюкоза, многие ви­тамины, большая часть ионов натрия, калия, кальция, хлора и другие вещества. Наоборот, все ненужные или вредные для ор­ганизма вещества обратно не всасываются или почти не вса­сываются. К ним относятся: мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, как конечные продукты обмена веществ, и некото­рые соли, например, сульфаты, фосфаты и другие вещества. Благодаря тому что реабсорбции подвергается 99% воды, со­ставляющей первичную мочу, не всасывающиеся вещества кон­центрируются. Тем самым обеспечивается выведение наружу этих продуктов в сравнительно небольшом объеме суточной мо­чи (1—1,5 л).

Реабсорбция веществ из первичной мочи зависит от их кон­центрации в крови в данное время. Так, например, если в кро­ви глюкоза находится в избытке (свыше 150—180 мг%), что бывает после обильного приема сахара или при некоторых за­болеваниях, то часть глюкозы из первичной мочи не всасыва­ется обратно, а остается в конечной моче и выводится наружу. Наоборот, при недостатке, например, поваренной соли в пище, выведение ее с мочой почти прекращается. Таким образом, поч­ки участвуют в регуляции содержания в крови необходимых для организма веществ, сберегая недостающие вещества или выводя их избыток.

Для каждого вещества существует определенный предел их концентрации в крови, выше которого они не могут полностью реабсорбироваться в канальцах. Этот предел называется поро­гом выведения. Примером может служить только что опи­санная закономерность выведения глюкозы при ее повышенном содержании в крови. Однако некоторые вещества являются беспороговыми, так как они не подвергаются реабсорбции даже при очень малом содержании в крови. К ним относятся креатинин, сульфаты. Почти не реабсорбируется мочевина.

Механизм обратного всасывания воды и растворенных в ней веществ в канальцах сложен и различен для разных веществ. Так, реабсорбция натрия, глюкозы, аминокислот и некоторых других веществ обеспечивается активными физиологическими процессами в клетках канальцев. Об этом свидетельствует боль­шая затрата химической энергии клетками и большое потребле­ние кислорода почками. Всасывание воды и хлоридов осуществ­ляется пассивно, по физико-химическим закономерностям диф­фузии и осмоса. Движущей силой в этом процессе является раз­ница осмотического давления в первичной и в конечной моче, в окружающей канальцы тканевой жидкости и в крови веноз­ных капилляров.

Эпителий почечных канальцев, кроме основной, реабсорбционной, функции, способен секретировать (выделять) неко­торые вещества. Это хорошо видно при введении в кровь некото­рых крупномолекулярных красок. Оказалось, что такие краски отсутствуют в жидкости, наполняющей капсулу Шумлянского — Боумена, но содержатся в жидкости просвета канальцев и в цитоплазме их эпителия. Секреция в канальцах является резуль­татом активной деятельности эпителия. Показано, например, что аммиак может образоваться и секретироваться канальцевым эпителием. Лекарственные вещества выводятся из орга­низма как с помощью клубочковой фильтрации, так и канальцевой секреции. Так, антибиотики левомицетин, стрептомицин, тетрациклин, неомицин, канамицин и другие диффундируют из крови в клубочки, а пенициллин выводится преимущественно (80—90%) с помощью канальцевой секреции. Различный способ ведения лекарственных веществ почками имеет значение для той или иной длительности циркуляции их в организме.