мочевыделительная система. 2 Практика мочевыделение (копия). Физические основы проницаемости. Перенос веществ в капиллярной сети
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
Противоточный механизм. Реабсорбция Видео: Противоточный механизм | Петля Генле | Концентрация мочи | Физиология почек https://www.youtube.com/watch?v=o6EN2SF_taE Текст: https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/organ-systems/the-renal-system/a/renal-physiology-counter-current-multiplication Что такое противоточный механизм? В ваших почках есть замечательный механизм реабсорбции воды из канальцевой жидкости, называемый противотоком. Противоточный механизм в почках — это процесс использования энергии для создания осмотического градиента, который позволяет реабсорбировать воду из канальцевой жидкости и производить концентрированную мочу. Этот механизм не позволяет вам производить литры и литры разбавленной мочи каждый день, и это причина, по которой вам не нужно постоянно пить, чтобы избежать обезвоживания. Где это происходит? Почки содержат два типа нефронов: поверхностные кортикальные нефроны (70-80%) и юкстамедуллярные нефроны (20-30%). Эти названия относятся к расположению клубочковой капсулы, которая находится либо во внешней коре почки, либо вблизи кортикомедуллярной границы. Нефроны можно рассматривать как секции, каждая из которых имеет различную структуру и функцию. Это клубочек, проксимальный каналец, петля Генле, дистальный каналец и собирательная трубочка. Петля Генле представляет собой шпильку, состоящую из тонкого нисходящего колена, тонкого восходящего колена и толстого восходящего колена. В то время как петли Генле кортикальных нефронов проникают только до наружного мозгового вещества почки, петли юкстамедуллярных нефронов проникают глубоко во внутренний мозговой слой. Хотя, как корковые, так и юкстамедуллярные нефроны регулируют концентрацию растворенных веществ и воды в крови, Противоточный механизм в петлях Генле юкстамедуллярных нефронов в значительной степени отвечает за развитие осмотических градиентов, необходимых для концентрации мочи. Жидкость, выходящая из восходящего отдела петли Генле, поступает в дистальный извитой каналец, где ее состав дополнительно корректируется, а затем стекает в собирательные трубочки. Эти канальцы впадают в собирательные протоки, которые спускаются обратно через мозговое вещество и в конечном итоге соединяются с мочеточником, который транспортирует мочу в мочевой пузырь. Хотя петли Генле необходимы для концентрации мочи, они не работают сами по себе. Специализированная кровеносная капиллярная сеть (прямые сосуды), окружающая петли, не менее важна. Капилляры vasa recta представляют собой длинные кровеносные сосуды в форме шпильки, которые проходят параллельно петлям Генле. Шпилька замедляет скорость кровотока, что помогает поддерживать осмотический градиент, необходимый для реабсорбции воды. Как работает Противоточный механизм? Три сегмента петли Генле имеют разные характеристики, которые обеспечивают Противоточный механизм. Тонкая нисходящая ветвь пассивно проницаема как для воды, так и для небольших растворенных веществ, таких как хлорид натрия и мочевина. Поскольку активная реабсорбция растворенных веществ из восходящего отдела петли Генле увеличивает концентрацию растворенных веществ в интерстициальном пространстве (пространстве между клетками), вода и растворенные вещества перемещаются по градиенту их концентрации до тех пор, пока их концентрации в нисходящем канальце и интерстициальном пространстве не уравновесятся. Таким образом, вода выходит из канальцевой жидкости, а растворенные вещества поступают внутрь. Это означает, что канальцевая жидкость становится все более концентрированной или гиперосмотической (по сравнению с кровью) по мере того, как она перемещается по тонкому нисходящему отростку канальца. Тонкая восходящая ветвь пассивно проницаема для мелких растворенных веществ, но непроницаема для воды, что означает, что вода не может выйти из этой части петли. В результате растворенные вещества удаляются из канальцевой жидкости, но вода остается, и канальцевая жидкость становится все более разбавленной или гипоосмотической по мере продвижения вверх по восходящей части канальца. Толстая восходящая ветвь активно реабсорбирует натрий, калий и хлор. этот сегмент также непроницаем для воды, что опять же означает, что вода не может выйти из этой части петли. Этот сегмент иногда называют «сегментом разбавления». Противоточный механизм перемещает хлорид натрия из канальцевой жидкости в интерстициальное пространство глубоко внутри почек. Хотя на самом деле это непрерывный процесс, способ, которым Противоточный механизм создает осмотический градиент в интерстициальной жидкости, можно представить в два этапа: Единый эффект. Единственный эффект обусловлен активным транспортом хлорида натрия из канальцевой жидкости в толстой восходящей части в интерстициальную жидкость, которая становится гиперосмотической. В результате вода пассивно перемещается по градиенту концентрации из канальцевой жидкости в нисходящем колене в интерстициальное пространство, пока не достигнет равновесия. Поток жидкости. Поскольку моча непрерывно вырабатывается, новая канальцевая жидкость поступает в нисходящую ветвь, которая выталкивает жидкость с более высокой осмолярностью вниз по трубке, и начинает развиваться осмотический градиент. По мере того, как жидкость продолжает двигаться по петле Генле, эти два шага повторяются снова и снова, в результате чего осмотический градиент неуклонно увеличивается, пока не достигнет устойчивого состояния. Длина петли Генле определяет величину градиента — чем длиннее петля, тем больше осмотический градиент.  Поглощенная вода возвращается в кровеносную систему через прямые сосуды, окружающие кончики петель Генле. Поскольку кровоток через эти капилляры очень медленный, любые растворенные вещества, которые реабсорбируются в кровоток, успевают диффундировать обратно в интерстициальную жидкость, которая поддерживает градиент концентрации растворенных веществ в мозговом веществе. Этот пассивный процесс известен как противоточный обмен. Концентрация мочи контролируется антидиуретическим гормоном, который помогает почкам сохранять воду. Его основные эффекты в почечных канальцах заключаются в увеличении проницаемости для воды в поздних дистальных канальцах и собирательных трубочках, увеличении активного транспорта хлорида натрия в толстом восходящем колене петли Генле и усилении противотока размножения и рециркуляции мочевины, все из которых увеличивают величина осмотического градиента. Переработка мочевины Рециркуляция мочевины во внутреннем мозговом веществе также способствует осмотическому градиенту, создаваемому петлями Генле. Антидиуретический гормон увеличивает проницаемость для воды, но не для мочевины в кортикальных и наружных мозговых отделах собирательных трубочек, вызывая концентрацию мочевины в канальцевой жидкости в этом сегменте. Во внутренних собирательных трубочках мозгового вещества он увеличивает проницаемость как для воды, так и для мочевины, что позволяет мочевине пассивно течь по градиенту концентрации в интерстициальную жидкость. Это увеличивает осмотический градиент и способствует реабсорбции воды.  Рассмотрим следующее: Почки способны разделять реабсорбцию воды и растворенных веществ в петле Генле, дистальных отделах нефрона и собирательных трубочках. Это означает, что моча может быть более концентрированной или более разбавленной, чем плазма, в зависимости от того, насколько вы гидратированы. Этот процесс в основном контролируется антидиуретическим гормоном, гормоном, который вырабатывается в гипоталамусе головного мозга и хранится в гипофизе. Высвобождение антидиуретического гормона гипофизом контролируется датчиками в вашем сердце и кровеносных сосудах, которые обнаруживают падение артериального давления или повышенную концентрацию соли в крови, которая может возникнуть при обезвоживании. Если вы когда-либо чувствовали себя обезвоженными после нескольких бокалов вина или пива, это было связано с тем, что алкоголь подавляет высвобождение антидиуретического гормона, который увеличивает выработку мочи. Реабсорбция и секреция в разных местах нефрона Видео : Нефрология - физиология реабсорбции и секреции https://www.youtube.com/watch?v=ko_XD4jPEo8&t=111s Видео: проксимальный извитой каналец | РСТ | Нефрон Транспорт | Транспорт Максимум | Физиология почек https://www.youtube.com/watch?v=Ej_qLnwqRTE Видео: Петля Генле | Нефрон Транспорт | Физиология почек https://www.youtube.com/watch?v=mz2dkCij1Y4 Видео: Дистальный извитой каналец (DCT) | собирающий воздуховод | Нефрон Транспорт | Физиология почек https://www.youtube.com/watch?v=Ugu1jYRoYis  Слайды: https://www.kgmu.org/download/virtualclass/physiology/L5_6%20-Renal%20reabsorbation%20and%20secretation.pdf Канальцевая секреция Текст: https://med.libretexts.org/Bookshelves/Anatomy_and_Physiology/Book%3A_Anatomy_and_Physiology_(Boundless)/24%3A__Urinary_System/24.3%3A_Physiology_of_the_Kidneys/24.3E%3A_Tubular_Secretion Трубчатая секреция Водород, креатинин и лекарства удаляются из крови в собирательные протоки через перитубулярную капиллярную сеть. Ключевые моменты Вещество, которое остается в собирательных трубочках почек после реабсорбции, более известно как моча. Секретируемые вещества в основном включают водород, креатинин, ионы и другие виды отходов, такие как лекарства. Канальцевая секреция представляет собой перенос материалов из перитубулярных капилляров в просвет почечных канальцев и происходит в основном за счет активного транспорта и пассивной диффузии. Именно канальцевая секреция H+ и NH4+ из крови в канальцевую жидкость помогает поддерживать рН крови на нормальном уровне — это также дыхательный процесс. Моча покидает почку через мочеточник вслед за секрецией. Основные условия собирательный канал: система почек, состоящая из ряда канальцев и протоков, соединяющих нефроны с мочеточниками. перитубулярные капилляры: Крошечные кровеносные сосуды, которые проходят вдоль нефронов, обеспечивая реабсорбцию и секрецию между кровью и внутренним просветом нефрона. просвет: внутреннее пространство трубчатой структуры, такой как артерия или кишечник. Канальцевая секреция представляет собой перенос материалов из перитубулярных капилляров в просвет почечных канальцев; это обратный процесс реабсорбции. Эта секреция обусловлена главным образом активным транспортом и пассивной диффузией. Обычно секретируется лишь несколько веществ, и обычно они являются отходами. Моча – это вещество, остающееся в собирательных трубочках после реабсорбции и секреции. Механизмы секреции Механизмы секреции аналогичны механизмам реабсорбции, однако эти процессы протекают в противоположном направлении. Пассивная диффузия — движение молекул из перитубулярных капилляров в интерстициальную жидкость внутри нефрона. Активный транспорт — движение молекул с помощью АТФазных насосов, транспортирующих вещество через эпителиальную клетку почки в просвет нефрона. Почечная секреция отличается от реабсорбции тем, что занимается фильтрацией и очисткой крови от веществ, а не их удержанием. Вещества, которые выделяются в канальцевую жидкость для выведения из организма, включают: Ионы калия (K+) Ионы водорода (H+) Ионы аммония (NH4+) креатинин Мочевина Некоторые гормоны Некоторые препараты (например, пенициллин)  Канальцевая секреция: схема, показывающая основные физиологические механизмы почек и три этапа образования мочи. Многие фармацевтические препараты представляют собой молекулы, связанные с белком. Диаграмма, показывающая основные физиологические механизмы почек и три стадии образования мочи. точную фильтрацию, реабсорбцию, секрецию и экскрецию. легко секретируются, поэтому анализ мочи может выявить воздействие многих видов наркотиков. Канальцевая секреция происходит во всех частях нефрона, от проксимальных извитых канальцев до собирательных трубочек на конце нефрона. Секреция ионов водорода Канальцевая секреция H+ и NH4+ из крови в канальцевую жидкость участвует в регуляции рН крови. Движение этих ионов также способствует сохранению бикарбоната натрия (NaHCO3). Типичный рН мочи составляет около 6,0, в то время как в идеале он составляет от 7,35 до 7,45 для крови. Регулирование pH - это, прежде всего, процесс дыхательной системы из-за обмена углекислого газа (компонента угольной кислоты в крови), однако канальцевая секреция также способствует гомеостазу pH. После секреции Моча, которая образуется в результате трех процессов фильтрации, реабсорбции и секреции, выходит из почки через мочеточник и хранится в мочевом пузыре, а затем удаляется через мочеиспускательный канал. На этом заключительном этапе он составляет лишь приблизительно один процент от первоначально отфильтрованного объема, состоящего в основном из воды с сильно разбавленными количествами мочевины, креатинина и различными концентрациями ионов. http://ww w . pathmedicine.org/starling-forces Все транспортные белки : https : // thematic and lbiochemistrypage . org / почечные – транспортеры – биохимия – физиология – фармакология – патология / https :// www . н с би . НЛМ . них . gov / pmc / статьи / PMC 4477834/ https :// www . анестезия _ com / FluidBook / fl 4_2. php https :// рупресс . org / jcb / статья - стандарт / 209 / 2 / 199 / 54545 / Клетка - биология - почечной - фильтрацииКлетка https :// www . нкби . НЛМ . них . gov / pmc / статьи / PMC 4426241/ https : // www . ханакадемия . орг / тест - преп / м ц эт / орган - системы / почечный - система / а / почечный - физиология - клубочковая - фильтрация _ _ https : // ввв . ханакадемия . орг / тест - преп / мкат / орган - системы / почечный - система / а / тубулярный - реабсорбция - статья _ _ хттпс : // www . _ ханакадемия . орг / тест - преп / мкат / клетки / транспорт - через - а - клетку - мембрану / в / вторичный - активный - транспорт - в - нефрон _ _ !!!! https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/cells/transport-across-a-cell-membrane/a/passive-transport-and-active-transport-across-a-cell-membrane- _ _ статья !!!! https://www.khana c ademy.org/test-prep/mcat/organ-systems/the-renal-system/a/tubular-reabsorbment-article !!! https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4426241/ _ _ https://rupress.org/jcb/статья-стандарт/209/2/199/54545/The-cell-biology-of-renal-filterThe-cell _ _ https : //www.khanacademy.org/test-prep/mcat/organ-systems/the-renal-system/a/renal-physiology-glomerular-filter https : //www.ncbi.nlm.nih.go/pmc/articles/PMC4477834/ |