Система поворотно-противоточная

Поворотно- противоточная система

Система поворотно-противоточная

Способность кобразованию мочи с большей осмотическойконцентрацией, чем кровь, обладаютлишь почки теплокровных животных.

Многие исследователи пытались разгадатьфизиологический механизм этого процесса,но лишь в начале 50-х годов ХХ века былаобоснована гипотеза, согласно которойобразование осмотически концентрированноймочи связано с механизмомповоротно-противоточной множительнойсистемы некоторых участков нефрона.

Компонентами противоточно – множительной системы являются все структурныеэлементы внутренней зоны мозгового вещества почки: тонкие сегменты восходящих и нисходящих частей петель Генле, принадлежащих юкстамедулярным нефронам, медулярные отделы собирательныхтрубок, восходящие и нисходящие прямыесосуды пирамид с соединяющими их капилярами, интерстиций сосочка почки с расположенными в нем интерстициальнымиклетками. Участие в работе противоточногоумножителя принимают также структуры, расположенные вне сосочка,- толстые сегменты петель Генле, приносящие ивыносящие артериолы юкстамедулярныхклубочков и др.

Механизм работыпротивоточно-множительной системыотличается сложностью, многие его аспекты выяснены не полностью. Мырассмотрим лишь основные положения.

Концентрацияосмотически активных веществ в содержимомсобирательных трубок повышается по мере того, как жидкость перемещается от коры к сосочку. Происходит это вследствие того, что гипертоническая тканевая жидкость интерстиция внутренней зоны мозгового вещества осмотически извлекает воду из первоначальноизоосмотической мочи.

Переход водывыравнивает осмотическое давление мочив извитых канальцах первого порядка до уровня осмотического давлениятканевой жидкости и крови. В петле Генлеизотоничность мочи нарушается вследствиефункционирования особого механизма -поворотно-противоточной системы.

Сущностьповоротно-противоточной системы состоит в том, что два колена петлинисходящее и восходящее, тесно соприкасаясьдруг с другом, функционируют сопряженнокак единый механизм.

Эпителий нисходящего (проксимального отдела) петли пропускают воду, но не пропускают Na+. Эпителий восходящего (дистальногоотдела) петли активно реабсорбируютNa, т.е.

из канальцевой мочи переводитего в тканевую жидкость почки, но непропускает воду.

При прохождениимочи через нисходящий отдел петли Генлемоча постепенно сгущается вследствиеперехода воды в тканевую жидкость, так как из восходящего отдела переходитNa+и притягивает молекулы воды из нисходящегоотдела. Это увеличивает осмотическоедавление канальцевой жидкости и онастановится гипертоничной на вершинепетли Генле.

Вследствиевыхода натрия из мочи в тканевую жидкостьгипертоничная у вершины петли Генле моча становится гипотоничной по отношениюк плазме крови в конце восходящегоканальца петли Генле.

Между двумясоседними участками нисходящего ивосходящего канальцев разность осмотического давления не велика. Петля Генле работает как концентрационныймеханизм.

В ней происходит умножение”одиночного” эффекта – приводящеек концентрированию жидкости в одномколене, за счет разбавления в другом. Это умножение обусловлено противоположнымнаправлением тока жидкости в обеихколенах петли Генле.

В результате в I отделе петли создается продольный концентрационный градиент, причемконцентрация жидкости становится в несколько раз больше, чем при одиночномэффекте. Это так называемое умножениеконцентрирующего эффекта.

По ходу петли эти небольшие перепады давления вкаждом из участков канальцев суммируются, что приводит к оченьбольшому перепаду (градиенту) осмотического давления между началом или концом петли и ее вершиной.

Петля работает как концентрационный механизм,приводящий к реабсорбции большогоколичества воды и Na+.

В зависимости от состояния водного баланса организма почки выделяютгипотоническую(осмотическое разведение)или, напротив, гипертоничную (осмотическиконцентрированную) мочу.

В процессе осмотического концентрирования мочив почке принимают участие все отделыканальцев, сосуды мозгового вещества,интерстициальная ткань, которыефункционируют как поворотно-противоточнаямножительная система.

Прямые сосуды мозгового вещества почки, подобно канальцам петли нефрона, образуют,противоточную систему.

При движениикрови по направлению к вершине мозговоговещества концентрация осмотическиактивных веществ в ней возрастает, аво время обратного движения крови к корковому веществу, соли и другиевещества дифундируют через сосудистуюстенку, переходят в интерстициальнуюткань.

Тем самым сохраняется градиентконцентрации осмотически активных веществ внутри почки и прямые сосуды функционируют как противоточнаясистема. Скорость движения крови попрямым сосудам, определяет количествоудаляемых из мозгового вещества солейи мочевины и отток реабсорбируемойводы.

Источник: //studfile.net/preview/5244681/page:5/

Противоточно-множительная канальцевая система почки. Действие вазопрессина на почку

Система поворотно-противоточная

Оглавление темы “Проксимальная реабсорбция натрия. Реабсорбция в дистальном канальце. Состав конечной мочи. Свойства мочи. Анализ мочи. Нормальный анализ мочи.”:
1. Проксимальная реабсорбция натрия. Антипорт. Котранспорт. Реабсорбция глюкозы. Реабсорбция аминокислот. Симпорт.
2. Дистальная реабсорбция ионов и воды. Реабсорбция в дистальном канальце.

3. Противоточно-множительная канальцевая система почки. Действие вазопрессина на почку.
4. Противоточная сосудистая система мозгового вещества почки.
5. Регуляция канальцевой реабсорбции. Регуляция реабсорбции воды в дистальных канальцах.
6. Регуляция реабсорбции ионов натрия. Альдостерон. Регуляция транспорта ионов кальция, фосфата, магния.
7.

Канальцевая секреция. Регуляция канальцевой секреции. Секреция водородных ионов. Секреция ионов калия. Эффективный почечный плазмоток.
8. Состав конечной мочи. Свойства мочи. Суточный диурез. Анализ мочи. Нормальный анализ мочи. Норма анализа мочи.
9. Выведение мочи. Мочеиспускание. Опорожнение мочевого пузыря. Механизмы выведения мочи и мочеиспускания.

10. Экскреторная функция почек.

Способность почки образовывать концентрированную или разведенную мочу обеспечивается деятельностью противоточно-множительной канальцевой системы почки, которая представлена параллельно расположенными коленами петли Генле и собирательными трубочками (рис. 14.11).

Моча двигается в этих канальцах в противоположных направлениях (почему система и названа противоточной), а процессы транспорта веществ в одном колене системы усиливаются («умножаются») за счет деятельности другого колена. Определяющую роль в работе противоточного механизма играет восходящее колено петли Генле.

Его эпителий активно реабсорбирует в окружающее интерстициальное пространство ионы натрия, поддерживая гиперосмолярность интерстициальной жидкости. Транспорт натрия сопряжен с транспортом калия и хлора (Na, К, 2С1-котранспорт) и антипортом с ионами водорода, осуществляется посредством соответствующих переносчиков.

Проницаемость для воды здесь очень низкая из-за отсутствия аквапоринов. В результате интерстициальная жидкость становится гиперосмо-тичной по отношению к содержимому нисходящего колена петли и по направлению к вершине петли осмотическое давление в окружающей ткани растет. Клетки эпителия нисходящего колена, содержащие в апикальной мембране аквапорины 1-го типа (см.

рис. 14.8), проницаемы для воды, которая пассивно уходит из просвета в гиперосмотический интерстиций. Таким образом, в нисходящем колене моча из-за всасывания воды становится все более и более гиперосмотичной, т. е. устанавливается осмотическое равновесие с интерстициальной жидкостью.

В восходящем колене из-за всасывания натрия моча становится все менее осмотичной и в корковый отдел дистального канальца восходит уже гипотоничная моча. Однако ее количество из-за всасывания воды и солей в петле Генле существенно уменьшилось.

Собирательная трубочка, в которую затем поступает моча, тоже образует с восходящим коленом петли Генле противоточную систему.

Если в собирательных трубочках вода всасывается мало, а натрий, хлориды, мочевина продолжают реабсорбироваться, то нефрон выделяет большие количества гипотоничной слабо концентрированной мочи.

Этот процесс носит название разведения мочи. Он реализуется при необходимости выделения избытка воды из внутренней среды.

Рис. 14.11. Противоточно-множительная канальцевая система мозгового вещества почки. Цифрами обозначены величины осмотического давления интерстициальной жидкости и мочи. В собирательных трубочках цифрами в скобках обозначено осмотическое давление мочи в отсутствие вазопрессина (разведение мочи), а цифрами без скобок — осмотическое давление мочи в условиях действия вазопрессина (концентрирование мочи). Первичная моча, образовавшаяся путем фильтрации плазмы крови в клубочке, поступает в проксимальный извитой каналец с осмотическим давлением, изотоничным плазме крови. Здесь реабсорбируются вода и соли и осмотическое давление остается без изменений. В нисходящем колене петли Генле вода реабсорбируется в гиперосмотичный интерстиций и по мере продвижения к вершине моча становится все более гипертоничной. Восходящее колено петли Генле реабсорбирует в интерстиций ионы натрия, тем самым создавая в нем высокое осмотическое давление, а в моче, теряющей натрий, осмотическое давление снижается. Гипотетичная моча поступает в извитые дистальные отделы и собирательные трубочки, где реабсорбируются натрий и, в присутствии вазопрессина, вода. Если действует вазопрессин и реасорбиру-ется вода, осмотическое давление мочи растет, она концентрируется и ее выделяется мало. Если вазопрессина нет, вода не всасывается, а за счет реабсорбции натрия осмотическое давление становится все ниже и ниже, происходит разведение мочи, ее выделяется много с низким удельным весом.

Стенка собирательной трубочки становится проницаемой для воды только в присутствии вазопрессина.

Этот эффект вазопрессина обусловлен тем, что гормон вазопрессин обеспечивает встраивание в апикальную мембрану эпителия собирательных клеток молекул аквапорина 2-го типа (см. рис. 14.

8), образующих водные каналы, а в отсутствии вазопрессина аква-порины-2 путем эндоцитоза поглощаются внутрь клеток, что носит название интернализации водного канала.

На базолатеральных мембранах клеток собирательных трубочек постоянно встроены независимые от вазопрессина аквапорины 3-го и 4-го типов, свободно пропускающие воду в интерстициальное пространство. По мере продвижения мочи по собирательным трубочкам вглубь мозгового вещества вода пассивно уходит в гиперосмотичный интерстиций и моча становится все более концентрированной.

Под влиянием вазопрессина реализуется еще один важный для концентрирования мочи механизм: активация переносчика, усиливающая выход мочевины из собирательных трубочек, расположенных в глубине мозгового вещества, в окружающий интерстиций.

Всасывание воды в верхних отделах собирательных трубочек ведет к нарастанию концентрации мочевины в моче, а в самых нижних их отделах, расположенных в глубине мозгового вещества, вазопрессин повышает проницаемость для мочевины и она пассивно диффундирует в интерстиций, резко повышая его осмотическое давление.

Таким образом, интерстиций мозгового вещества становится наиболее высоко осмотичным в области вершины почечных пирамид, где и происходит увеличение всасывания воды из просвета канальцев в интерстиций и концентрирование мочи.

Мочевина интерстициальной жидкости по концентрационному градиенту диффундирует в просвет тонкой восходящей части петли Генле и вновь поступает с током мочи в дистальные канальцы и собирательные трубочки.

Так осуществляется кругооборот мочевины в канальцах, сохраняющий высокий уровень ее концентрации в мозговом веществе.

Описанные процессы транспорта мочевины осуществляются, в основном, в юк-стамедуллярных нефронах, имеющих наиболее длинные петли Генле, спускающиеся глубоко внутрь мозгового вещества почки.

– Также рекомендуем “Противоточная сосудистая система мозгового вещества почки.”

Источник: //meduniver.com/Medical/Physiology/221.html

Поворотно-противоточная система нефрона. Принцип её организации, механизмы концентрирования мочи

Система поворотно-противоточная

ПОВОРОТНО-ПРОТИВОТОЧНО-МНОЖИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

В почках предусмотрен механизм, позволяющий регулировать осмотическое давление плазмы крови за счет концентрирования или, наоборот, разведения мочи. Этот механизм получил название — поворотно-противоточно-множительный механизм, который локализован в петле Генле и собирательных трубках.

Именно в этой части нефрона происходит изменение осмотиче­ской концентрации фильтрата, благодаря чему осуществляется регулирование объема выводи­мой жидкости и ее осмотического давления.

В процессе осмотического концентрирования мочи в почке принимают участие все отделы канальцев, сосуды мозгового вещества, интерстициальная ткань.

Петля Генле вместе с капиллярами прямых сосудов и собирательной трубкой создает и поддерживает продольный градиент осмотического давления в мозговом веществе по направле­нию от коркового вещества к сосочку за счет повышения концентраций хлористого натрия и мо­чевины. Благодаря этому градиенту возможно переход воды по осмотическому градиенту из просвета канальца в интерстициальные пространства мозгового вещества, откуда она попадает в прямые сосуды. В конечном счете в соединительной трубке образуется гипертоничная моча.

Роль петли Генле как противоточного концентрирующего механизма определяют следую­щие факторы:

1) близкое соседство нисходящего и восходящего колен;

2) проницаемость нисходящего колена для воды;

3) непроницаемость нисходящего колена для растворенных веществ;

4) проницаемость тонкого сегмента восходящего колена для растворенных веществ;

5) наличие механизмов активного транспорта в толстом сегменте восходящего колена. Движение ионов, мочевины и воды между петлей Генле, прямыми сосудами и собиратель­ной трубкой можно описать следующим образом:

1. Корот­кий и относи­тельно широ­кий верхний сегмент нисхо­дящего колена непроницаем для солей, мо­чевины и воды. По этому уча­стку фильтрат переходит из проксимально­го извитого канальца в бо­лее длинный тонкий сегмент нисходящего колена, сво­бодно пропускающий воду.

2. Благодаря высокой концентрации хлористого натрия и мочевины в тканевой жидкости мозгового вещества создается высокое осмотическое давление, вода покидает просвет канальца нисходящего колена по осмотическому градиенту, затем поступает в прямые сосуды.

3. В результате выхода воды из фильтрата его объем уменьшается и он станрвится гипер-тоничным. В верхушке мозгового вещества (в сосочке) нисходящее колено петли -Гекле перехо­дит в восходящее колено, которое по всей своей длине непроницаемо для воды.

4. Нижний участок восходящего колена – тонкий сегмент – проницаем для хлористого на­трия и мочевины, и хлористый натрий диффундирует из него, тогда как мочевина, напротив, диффундирует внутрь.

5. В следующем, толстом сегменте восходящего колена осуществляется активный перенос ионов натрия и хлора из фильтрата в интерстиций мозгового вещества, вследствие чего повыша­ется осмотическое давление интерстиция мозгового вещества. Именно активный перенос ионов натрия и хлора в восходящей части петли Генле является главной движущей силой противоточно-поворотной системы

6. В результате активного выхода ионов натрия и хлора из просвета восходящего колена в дистальные извитые канальцы поступает гипотоничный фильтрат.

7. Окончательное концентрирование мочи происходит в собирательных трубках; они рас­положены параллельно канальцам петли нефрона, в мозговом веществе почки.

Выход воды из собирательной трубки происходит за счет осмотического давления, которое создается вокруг собирательной трубки в интерстиций наличием осмотически активных веществ — ионов натрия, хлора, мочевины.

Мочевина появляется в интерстиций благодаря выходу из собирательных тру­бок за счет градиента концентрации.

Существует система внутрипочечного кругооборота мочевины, которая участвует в осмо­тическом концентрировании мочи. В просвете собирательных трубок вследствие реабсорбции воды повышается концентрация мочевины.

При увеличении проницаемости для мочевины соби­рательных трубок под влиянием АДГ она диффундирует в мозговое вещество почки, а затем по градиенту концентрации переходит или в нисходящий прямой сосуд, или в восходящий отдел петли Генле.

Попав в восходящий отдел петли Генле, мочевина в составе фильтрата переходит в дистальный каналец, а затем снова в собирательную трубку.

Так как вода покидаем просвет собирательной трубки по осмотическому градиенту, то концентрация мочевины возрастает и соз­дает градиент концентрации между просветом соединительной трубки и интерстицием мозгового вещества, по которому часть мочевины снова переходит в интерстиций, другая часть мочевины выделяется со вторичной мочой.

1 | 2 | 3 |

4

| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |

Источник: //studall.org/all2-30757.html

Ваш Недуг
Добавить комментарий