Главная страница
Навигация по странице:

  • ГБОУ ВПО ОрГМА МЗ РФ кафедра биологической химии БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ Учебное пособие для самостоятельной работы студентов

  • Оренбург - 2014 I

  • Функции почек

  • Механизм образования мочи

  • Схема образования мочи

  • Биохимия мочи. Учебное пособие для самостоятельной работы студентов Оренбург 2014 I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи


    Скачать 242 Kb.
    НазваниеУчебное пособие для самостоятельной работы студентов Оренбург 2014 I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи
    Дата04.05.2019
    Размер242 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаБиохимия мочи.doc.doc
    ТипУчебное пособие
    #56616
    страница1 из 3
      1   2   3

    Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

    ГБОУ ВПО ОрГМА МЗ РФ
    кафедра биологической химии


    БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ


    Учебное пособие для самостоятельной работы студентов

    Оренбург - 2014


    I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи.

    Почки – главный секреторный орган человека, который обеспечивает экскрецию конечных продуктов обмена веществ и играет важную роль в поддержании постоянства состава внутренней среды организма.

    Почки – это парный орган, на долю которого приходится примерно 0,5% от массы тела. Вес обеих почек человека обычно колеблется около 300 г. В состав почечной ткани входит около 83% воды и 17% сухого остатка, состоящего преимущественно из различных белков (глобулинов, нуклеопротеидов, протеиноидов и др.).

    Несмотря на сравнительно небольшие размеры и вес, почки являются органом, потребляющим большое количество кислорода и питательных веществ. Установлено, что не менее 10 % всего поглощенного человеком в состоянии покоя кислорода используется почечной тканью на окислительные процессы. Столь высокая дыхательная способность и такой интенсивный обмен веществ в почках, несомненно, объясняются чрезвычайно энергичной и непрерывной работой этого органа.

    В корковом слое почек преобладают аэробные окислительные процессы. В клетках коры почек имеется большое количество митохондрий, поэтому в них отмечена высокая активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, тканевого дыхания.

    Основными энергетическими субстратами здесь являются жирные кислоты, кетоновые тела, углеродные скелеты аминокислот. В коре почек активно осуществляется глюконеогенез.

    Мозговой слой почек характеризуется преобладанием анаэробных процессов, в связи с чем, основным субстратом биологического окисления в них является глюкоза, а преобладающим энергетическим процессом - анаэробный гликолиз.

    Функции почек

    Основная функция почек - выделение из организма конечных продуктов обмена и поддержание гомеостаза реализуется за счет следующих механизмов:

    1. мочеобразования и экскреции различных веществ;

    2. регуляции осмотического давления путем выделения через почки избытка воды или Nа+;

    3. регуляции кислотно-основного состояния вследствие активации аммонигенеза и выделения с мочой кислых фосфатов при ацидозе и ингибиции этих процессов при алкалозе;

    4. детоксикации – в почках осуществляется II фаза обезвреживания ксенобиотиков - процесс конъюгации ксенобиотиков с глицином, ацетатом и глюкуронатом;

    5. синтеза эритропоэтина – гормона, стимулирующего эритропоэз;

    6. образования ренина, протеолитического фермента, участвующего в процессе образования ангиотензина, обладающего высокой вазоконстрикторной активностью;

    7. превращения 25-оксихолекальциферола в активный 1,25-диоксихолекальциферол (кальцитриол) - гормон, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен;

    8. синтеза глюкозы (глюконеогенез).


    Механизм образования мочи

    Главным механизмом гомеостатической функции почек является образование и выделение мочи. При образовании мочи почки выполняют значительную работу против осмотических сил, так как концентрация осмотически активных веществ в моче человека обычно превышает концентрацию этих веществ в плазме крови. Так, содержание мочевины в плазме крови человека не превышает 0,04%, в моче же содержится более 2% мочевины; в крови количество хлористого натрия около 0,6%, в моче – свыше 1% и т.д.

    Кровь, поступая в почки через почечные артерии, не только снабжает усиленно работающий железистый аппарат почек необходимыми питательными веществами и кислородом, но и освобождает организм от ряда веществ – продуктов тканевого обмена.

    Почки обильно снабжаются кровью: за сутки через почки проходит 1500 л крови, что соответствует 900-1200 мл/мин. Из протекающей крови образуется количество мочи, которое составляет приблизительно 1/1000 часть прошедшей крови, то есть 800-1500 мл в сутки.

    Процесс мочеобразования включает следующие этапы:

    1. ультрафильтрация плазмы крови почечными клубочками;

    2. избирательная реабсорбция химических веществ почечными канальцами;

    3. секреция из крови в просвет почечных канальцев веществ, предназначенных для экскреции с мочой;

    4. секреция протонов и продукция ионов аммония (аммонигенез).

    В результате пассивной фильтрации жидкой части крови в почечных клубочках образуется ультрафильтрат или первичная моча. Ежесуточно образуется около 200 л ультрафильтрата. Ультрафильтрат содержит все компоненты плазмы крови, за исключением белков с молекулярной массой свыше 50000 Да. Ежедневно в 200 л фильтрата поступает около 30000 ммоль натрия, 800 ммоль калия, 300 ммоль ионизированного кальция, 1000 ммоль (180 г) глюкозы и 800 ммоль (48 г) мочевины при их нормальной концентрации в плазме крови.

    Здоровые почки фильтруют лишь небольшие количества белка и связанных с белком соединений.

    В проксимальных отделах почечных канальцев происходит изоосмотический транспорт, обеспечивающий реабсорбцию веществ. Все вещества первичной мочи делятся на пороговые и беспороговые. Пороговые вещества реабсорбируются, беспороговые – нет, поэтому выделяются с мочой в количествах пропорциональных их концентрации в плазме крови. Реабсорбция происходит как простой диффузией, так и активным транспортом. Активный транспорт требует больших затрат энергии, поэтому в почечных канальцах высока активность К+, Na+- АТФ-аз.

    Активно реабсорбируются Na+, Cl-, Н2О, глюкоза и другие моносахариды, аминокислоты, Ca2+ , Mg2+, Рн, гидрокарбонаты, белки. Причем глюкоза и белки реабсорбируются почками практически полностью, аминокислоты – на 99%, Н2О – на 96%, Na+ и Cl- - на 70%; остальные вещества более чем на половину.

    Ионы натрия реабсорбируются посредством активного транспорта, глюкоза и аминокислоты с помощью специальных переносчиков совместно с Na+ по механизму симпорта. Ионы кальция и магния реабсорбируются с помощью транспортных Cа2+,Mg2+-АТФ-аз. Белок реабсорбируется путем эндоцитоза. К слабо реабсорбирующим веществам относятся мочевина и мочевая кислота, к нереабсорбирующим веществам относятся креатинин, маннит, полисахарид инулин и др.

    Таким образом, почти все пригодные для повторного использования питательные вещества и основная масса электролитов и воды реабсорбируется в проксимальных отделах почечных канальцев.

    В петле Генле происходит активный транспорт растворимых веществ из восходящего в нисходящее колено петли Генле. Жидкость, поступающая в нисходящее колено почти изоосмоляльна, т.е. имеет равную с общим кровотоком осмомяльность. В нисходящей части петли Генле происходит пассивная реабсорбция воды, поэтому осмолярность жидкости увеличивается. Имеются данные о том, что в этом месте осуществляется реабсорбция хлоридов. Регулятором этого процесса является альдостерон.

    В дистальных канальцах почек происходит окончательное образование мочи, здесь идут процессы реабсорбции Na+, Cl-: реабсорбируется примерно 30 % Na+ и Cl первичной мочи. Обратное всасывание Na+ в дистальных отделах почечных канальцев имеет свои особенности и осуществляется по механизму озоосмолярного ионного обмена. Во-первых, Na+ реабсорбируется независимо от воды. Происходит всасывание Na+ из мочи, за ним пассивно следуют ионы Cl. Во-вторых, в ответ на поступающий в эпителий почечных канальцев Na+ в мочу секретируются другие катионы – Н+, К+. Источником Н+ являются Н2СО3, которая образуется из СО2 и Н2О при участии фермента карбоангидразы, и затем диссоциирует на Н+ и НСО3-, а также органические кислоты.

    Третьей особенностью реабсорбции Na+ в дистальных отделах почечных канальцев – это его регуляция альдостероном, повышающим скорость этого процесса.

    В дистальных отделах канальцев реабсорбируется значительная доля кальция. Реабсорбцию кальция стимулирует гормон паращитовидных желез паратирин. Лишь около 2% профильтрованного в клубочках кальция попадает в мочу. В собирательных трубках протекает заключительная фаза реабсорбции. В них реабсорбируется вода и образуется окончательная или вторичная моча. Этот процесс регулируется гормоном задней доли гипофиза – вазопрессином.

    За сутки эпителий почечных канальцев реабсорбирует примерно 180 л Н2О, 1 кг NaСl, 500 г NaHCO3, 250 г глюкозы, 100 г свободных аминокислот.

    Канальцевая секреция осуществляет активный транспорт в просвет почечных канальцев веществ, содержащихся в крови, или образующихся в эпителии почечных канальцев. Из кровеносного русла секретируются ионы калия, водорода, органические кислоты, основания, ксенобиотики, лекарства. Клетки эпителия почечных канальцев секретируют в просвет канальцев Н+ и NН3.

    Для оценки функционального состояния почек в клинике используется такой показатель как клиренс. Клиренсвеличина, которая показывает, какое количество мл ультрафильтрата или плазмы крови за 1 мин полностью освобождается от данного вещества. При клинических исследованиях измеряют клиренс креатинина или мочевины (значительно реже). Если необходимо измерить истинную скорость клубочковой фильтрации, выбирают такое вещество, которое экскретируется исключительно в результате ультрафильтрации в клубочках и не реабсорбируется и не секретируется в канальцах. Таким веществом является инулин. Это полисахарид, состоящий из молекул фруктозы, в организме не синтезируется, при парэнтеральном введении фильтруется клубочками.

    При сравнении величин клиренса инулина и креатинина было установлено, что клиренс креатинина выше, чем инулина, что обусловлено дополнительной секрецией креатинина в почечных канальцах. В то же время клиренс мочевины ниже, чем у инулина, за счет диффузии небольших ее количеств из проксимальных отделов канальцев в кровоток. Все это необходимо учитывать при оценке функционального состояния почек.

    Величина клиренса какого – либо вещества всегда указывает на тот объем плазмы (в мл в мин), в котором содержалось найденное в моче количество этого вещества. Нельзя рассчитать клиренс тех веществ, которые во время прохождения ими почек образуются дополнительно или разрушаются.

    Выделение различных веществ почками определяется тремя факторами: фильтрацией, канальцевой реабсорбцией и канальцевой секрецией. Величина клиренса веществ, которые фильтрируются только клубочками, следовательно, фильтрируемое количество которых во время дальнейшего прохождения ими канальцев более уже не изменится, показывает величину клубочкового фильтрата и составляет при здоровых почках около 120 мл плазмы в минуту (например, клиренс инулина). Клиренс веществ, которые после фильтрации их через клубочки вследствие полной их реабсорбции канальцами не появляются в конечной моче, равен 0 (например, клиренс глюкозы). Вещества, полностью появляющиеся во вторичной моче, так как они были профильтрованы клубочками и дополнительно были экскретированы клетками канальцев, дают максимальные величины клиренса, которые указывают величину эффективного почечного плазмотока (например, клиренс парааминогиппуровой кислоты составляет 500-700 мл плазмы в мин).

    Схема образования мочи

      1   2   3

    написать администратору сайта