Механизмы реабсорбции и секреции в почечных канальцах

В результате активного всасывания большинства осмотически активных компонентов фильтрата через стенки канальцев реабсорбируется вода, движущаяся вследствие диффузии, т.е. пассивно.
Для количественной характеристики судьбы различных веществ в нефроне их сопоставляют с выделением веществ, которые полностью фильтруются в клубочках и в дальнейшем целиком выделяются с вторичной мочой.
Клиренс — коэффициент очищения крови от различных веществ — понятие в известной степени условное. В количественном отношении он характеризуется объемом плазмы крови, полностью очищаемым почками от того или иного вещества за 1 мин. Клиренс определяется по так называемым «беспороговым» веществам, т.е. веществам, полностью выделяемым при однократном прохождении через почки. Клиренс инулина определяет объем клубочковой фильтрации и равен примерно 120 мл/мин. Клиренс парааминогиппуровой кислоты используется для оценки эффективного почечного плазмотока и равен 600-650 мл/мин.
В проксимальном отделе нефрона секретируются преимущественно метаболиты, в дистальном — ионы К, Н, NH4.

Нарушение реабсорбции белка

Фильтруемая глюкоза практически полностью реабсорбируется клетками проксимальных канальцев и обычно она выделяется с мочой происходит в незначительных количествах. При реабсорбции глюкоза соединяется с переносчиком (она фосфорилируется) и переносится через базальную часть клетки в кровь. Существенна роль ионов натрия и соответственно Na-насоса.
При гипергликемиях, сопровождающих сахарный диабет, содержание глюкозы в крови превышает уровень «почечного порога» 8 ммоль/л, через клубочки фильтруется много глюкозы, и ферментные системы не способны обеспечить полную реабсорбцию, Развивается глюкозурия. Правда, в далеко зашедших случаях сахарного диабета глюкозурии может и не быть в связи с повреждением почек (ангиопатии) и уменьшением фильтрации. Наследственный дефект ферментных систем реабсорбции глюкозы проявляется в виде почечного сахарного диабета доминантно наследуемого заболевания, при котором развивается глюкозурия на фоне нормального или даже пониженного уровня глюкозы крови. Глюкозурия может быть следствием повреждения эпителия канальцев при ишемиях почек или отравлениях ртутьсодержащими препаратами или лизолом.

Нарушение реабсорбции белка

Белок реабсорбируется в проксимальных канальцах путем пиноцитоза, частично расщепляется, и затем низкомолекулярные компоненты поступают в кровь. Механизмы реабсорбции белка изучены мало. Известно, в частности, существенное значение гемодинамики. Появление белка в моче обозначается как протеинурия (альбуминурия чаще). Временная невысокая протеинурия до 1 г/л может встречаться у здоровых лиц после интенсивной продолжительной физической работы. Постоянная и более высокая протеинурия - признак заболевания почек. По механизму развития ее условно подразделяют на гломерулярную и тубулярную (клубочковую и канальцевую). При гломерулярной протеинурии в связи с повышением проницаемости фильтрующей мембраны белок в больших количествах поступает в полость капсулы Шумлянского-Боумена, что превышает ребсорбционнные возможности канальцевого аппарата. При повреждении клубочков развивается умеренная протеинурия. Правда, степень протеинурии не отражает тяжести заболевания почек. Тубулярная протеинурия связана с нарушением реабсорбции белка на фоне повреждения эпителия канальцев (амилоидоз, сулемовый некронефроз) либо при нарушении лимфооттока. Массивная протеинурия наблюдается при нефротическом синдроме, когда повреждаются и клубочки, и канальцы.

{module директ4}

Транспорт электролитов в нефроне

Клетки проксимального отдела нефрона реабсорбируют большинство компонентов ультрафильтрата, но ведущее значение в этом процессе принадлежит реабсорбции натрия с сопутствующими анионами. Именно реабсорбция натрия — наиболее значительная по объему и энергетическим затратам функция почек. Реабсорбция натрия в значительной степени определяет общее количество выделяемой мочи, участие почек в регуляции воды в организме, осмотическую концентрацию, ионный состав крови и другие жизненно важные показатели. В сутки почки фильтруют 1200 г натрия, а выделение не превышает 5—10 г. Реабсорбция натрия в различных отделах нефрона имеет выраженные особенности. Так, в проксимальных отделах, где реабсорбируется до 75% профильтрованного натрия, его реабсорбция — активный процесс, но осуществляется она против невысокого градиента. Реабсорбция натрия в дистальных отделах осуществляется против высокого концентрационного градиента, что и обусловливает выделение мочи, почти не содержащей ионов натрия. Как установлено, дистальная реабсорбция натрия регулируется альдостероном — гормоном коры надпочечников. Биохимические механизмы активного транспорта ионов натрия во многом остаются неясными. Придается определенное значение Mg-зависимой АТФазе, СДГ, альфа-кетоглютаратдегидрогеназе.
Нарушения реабсорбции ионов натрия могут развиться, когда снижена продукция альдостерона либо при действии ингибиторов (осмотические диуретики), либо при снижении чувствительности почечного эпителия к альдостерону. В таких условиях наряду с ионами натрия теряется и вода с возможным развитием дегидратации.
Выделение ионов калия составляет около 10% профильтровавшегося в клубочках, причем ионы калия не только реабсорбируются, но и частично секретируются в дистальных канальцах.

Осмотическое разведение и концентрирование мочи

Из 120 мл фильтрата реабсорбируются за 1 мин 119 мл. До 85% данного количества реабсорбируется в проксимальных отделах канальцев вслед за осмотически активными веществами (Na, глюкоза и др.), что определяется как «обязательная реабсорбция» воды. Около 15% реабсорбируется в дистальных отделах и собирательных трубках -«факультативная реабсорбция».
Уровень обязательной реабсорбции может падать при нарушении реабсорбции ионов натрия или глюкозы (полиурия при сахарном диабете, назначении осмотических диуретиков альдоктан). Факультативная реабсорбция воды подавляется при недостатке АДГ либо отсутствии реакции почечного эпителия на последний (формы несахарного диабета).
Почки способны выделять мочу в 4 раза гипертоничнее и в 6 раз гипотоничнее плазмы крови с колебаниями относительной осмотической концентрации 1002-1035. Снижение способности почек концентрировать мочу выражается в виде гипостенурии либо изостенурии.
Отмечается полное прекращение осмотического концентрирования. Максимальная осмотическая концентрация составляет 270-330 ммоль/л (относительная - 1010-1012).
Суточный диурез у здоровых взрослых - около 70% от экзогенно введенной воды. Минимальный объем мочи, необходимый для выделения шлаков - 500 мл. Полиурия - выделение суточного количества мочи более 2000 мл, олигурия - 400-500 мл, анурия - до 200 мл.
В патогенезе нарушений выделения мочи важное значение имеет состояние нервной и гуморальной регуляции. Эмоциональные факторы могут изменять диурез, причем активация процессов возбуждения в коре головного мозга приводит к полиурии, а торможения - колигурии. Полиурию и олигурию можно получить условно-рефлекторным путем либо путем гипнотического внушения.
Довольно часто в условиях патологии встречается рефлекторная болевая анурия. Рефлекторное торможение мочеотделения возможно с различных рефлексогенных зон. В патогенезе особое значение имеет рено-ренальный рефлекс, когда травма или иное повреждение одной почки вызывает временную анурию другой, неповрежденной. При этом вследствие активации симпатоадреналовой системы повышается тонус почечных артериол, что и приводит к снижению клубочковой фильтрации.
Имеют значение гормональные влияния - тироксин увеличивает клубочковую фильтрацию и, подобно глюкокортикоидам, повышает диурез.