· Grosimea membranei bazale până la 300 nm se formează datorită activității sintetice a podocitelor și celulelor mezangiale. Bazele membranei bazale formează o rețea cu ochiuri fine formate de moleculele de colagen de tip IV, laminină și entantina glicoproteină sulfatată care le leagă. Lanțurile încărcate negativ de sulfat de heparan, prezente în proteoglicanii membranei bazale, împiedică trecerea prin el a anionilor, inclusiv a proteinelor plasmatice anionice. Substanțele cu Mr până la 1 kD trec prin membrană bazală liber, până la 10 kD într-o cantitate limitată și mai mult de 50 kD în cantități neglijabile.
Celulele mezangiale Fila interioară a capsulei nu acoperă complet fiecare capilar individual al glomerulului. Între capilare, care nu au în comun cu epiteliul membranei bazale, sunt celulele mezangiale ale procesului. Microfilamentele sunt prezente într-un număr mare de celule mezangiale din citoplasmă. Prin urmare, celulele mezangiale au activitate contractilă și sunt capabile să reducă suprafața suprafeței exterioare a peretelui capilar prin care are loc filtrarea, reducând astfel nivelul său. Celulele mezangiale fagocitază resturile membranelor bazale și sintetizează macromoleculele substanței intercelulare, precum și factorul de activare a trombocitelor (PAF).
· Frezurile de filtrare sunt formate dintr-un labirint de spații asemănătoare fantelor dintre picioarele mici ale podocitelor. Gapurile de filtrare au o lățime de aproximativ 25 nm și sunt strânse cu diafragme cu fantă (o rețea cu celule care variază între 4 și 14 nm). Slit diafragmă cuprind încărcate negativ glicoproteine nefrin de proteine și în zonele cu un compus diafragme plasmolemma picioare podocitelor proteine prezente stranse noduri. Picioarele podocitelor (datorate microfilamentelor actinice) variază foarte mult într-o gamă largă, ceea ce afectează în mod inevitabil lățimea decalajelor de filtrare.
rata de filtrare glomerulară caracterizează diferiți parametri (volumul de filtrat a ratei de filtrare glomerulară - GFR eficientă a presiunii de filtrare, indicele de filtrabilitate, diferența de presiune osmotică între lumenul capilar și capsula cavitatea epiteliale ioni caractere filtrabil si molecule).
· Volumul de urină primară (plasma sanguină filtrată) este de 10% din volumul de sânge (20% din volumul plasmatic) care curge prin capilarele glomerulare (pentru un adult de 10% din 1800 de litri de sânge / zi = 180 litri de ultrafiltrat / zi sau 125 ml / min).
· GFR este determinată din ecuația:
unde Kf este coeficientul de filtrare și PUF este presiunea efectivă de filtrare.
Coeficientul de filtrare (Kf) depinde de conductivitatea hidraulică a capilarilor glomerulari și a zonei de filtrare. Cu GFR 125 ml / min și cu PUF 10 mmHg, valoarea Kf este de aproximativ 12,5 ml / min / mmHg. (pe 100 g de masă renală, 4,2 ml / min / mmHg, care este de minimum 200 de ori mai mare decât Kf în orice alt țesut.) O creștere a valorii Kf mărește GFR.
· Răspunsul miogen este contracția sau relaxarea HMC care sunt orientate circular în raport cu lumenul lobului arteriolar, ducând la vasoconstricție sau vasodilatație a vasului de sânge, respectiv. Creșterea tensiunii arteriale sistemice crește clearance-ul arteriolelor. Aceasta activează (deschide) canalele cationice sensibile la întindere ale HMC, depolarizarea plasmolemului HMC, intrarea Ca2 + în citozol și reducerea HMC. Lumenul vaselor scade, crescând rezistența arterei arteriale. Ca urmare, GFR scade.
Celulele musculare netede generatoare de pereți arteriole au receptori de adenozină, interacțiunea lor cu evoluat dintr-un dens de celule pete de plumb adenozinei la Ca2 + intrarea în citosol, reducerea MMC, vasoconstricție, creșterea arteriola rezistenței la generarea și o scădere a GFR.
Celulele granulare ale peretelui arteriolar primesc de asemenea semnale din celulele punctului dens. Funcția principală a acestor celule este sinteza enzimei renină, care intră în fluxul sanguin general. Substratul este un renina - angiotensinogen, care transformările ulterioare duc la apariția în angiotensina II de sânge - un vasoconstrictor puternic și având alte efecte, inclusiv feedback-ul glomerular mecanism tubular.
Celulele mesangiale au receptori ai angiotensinei II, atriopeptina și vasopresina. Vasopresina și angiotensina II stimulează reducerea celulelor mezangiale. Deoarece microfilamentele sunt prezente într-un număr mare de celule din citoplasma celulelor, celulele au activitate contractilă și sunt capabile să reducă suprafața suprafeței exterioare a peretelui capilar prin care are loc filtrarea, reducând astfel nivelul acesteia.
regulatori Sosudistoaktivnye în reglarea fluxului sanguin renal și GFR participă o multitudine de hormoni și neurotransmițători: angiotensina II, noradrenalina, dopamina, epinefrina, vasopresina (ADH), atriopeptin, endoteline, Pg, leucotriene și oxid nitric.
· Angiotensina II are mai multe efecte asupra hemodinamicii renale: îngustarea lumeni aferente și eferente arteriolelor, creșterea sensibilității arteriolelor MMC aferente semnalelor de la celulele pata dense si de a stimula contracția celulei mezangiale. Efect total: scăderea perfuziei renale și GFR.
· Noradrenalinei eliberat din terminalele postganglionare fibrele nervoase simpatice ale sistemului nervos, rinichi conduce la vasoconstricția vaselor (acest lucru reduce semnificativ atât fluxul sanguin renal și filtrare) și stimulează secreția de renină din celulele granule generatoare de arteriolelor (vezi. Fig. 26-8, T ). Aceleași efecte au secretat celulele cromafinice ale medulei adrenale suprarenale.
· Vasopresina. Ca și angiotensina II, stimulează reducerea celulelor mezangiale, ceea ce duce la o reducere a filtrației.
· Atriopeptin (factor natriuretic atrial) - un vasodilatator puternic - extinderea lumenul și generarea și arteriolelor eferente, crește în mod semnificativ perfuzia parenchimului renal, ceea ce duce la o creștere a GFR. Atriopeptinul suprimă, de asemenea, secreția de renină și reduce senzitivitatea celulelor unui spot dens.
· Dopamina. eliberată de terminalele nervoase ale fibrelor nervoase dopaminergice ale rinichiului, interacționează cu receptorii din pereții vaselor de sânge și cauzează vasodilatație.
· Endoteline. secretat influentata de noradrenalina si angiotensinei II din endoteliul vaselor sanguine ale cortexului renal si celulele mezangiale determina efectul vasoconstrictor locale și de a reduce în mod semnificativ perfuzia rinichi și GFR.
• Prostaglandinele din sângele rinichilor sintetizează GMC vascular, celule endoteliale, mesangium, tubuli interstițiali și renale. Vasodilatator efect Pg observate în timpul intervenției chirurgicale, pierderi de sânge și alte situații de stres, atunci când prim-plan vasoconstrictor simpatic influența și activează sistemul renină-angiotensină.
· Leukotrienii au un efect vasoconstrictor local, reducând procesele inflamatorii ale fluxului sanguin renal și GFR.
· Oxidul nitric eliberat de celulele endoteliale exercită un efect vasodilatant puternic, mai ales atunci când norepinefrina și angiotensina II sunt cauzate de vasoconstricție. Factorii care cresc reabsorbția Na +, adică ceea ce duce la o întârziere a Na + și a apei în organism: aldosteron, vasopresină (ADH) și efectele sistemului simpatic al sistemului nervos.
Aldosteronul promovează reabsorbția Na + în canalele colectoare și canale, care este de numai 3% din filtrat Na +, dar cu siguranță mai mare decât zilnic Incoming Na + în organism. Sub influența aldosteron este transcripția crescută a genelor care codifică canalele de sodiu și potasiu și apical Na +, K + -ATPaza suprafață labazolaterală elementului principal. vasopresină Arginina (ADH), care interacționează cu receptorii Gs-proteină asociată, ceea ce conduce la o creștere a concentrației intracelulare de cAMP și efectele ulterioare asupra proteinelor țintă stimulează reabsorbția Na + în departamentul mare buclă Henle și conductele colectoare și conducte. Efectul general al vasopresinei (ADH) asupra funcției urinare a rinichilor este formarea de urină concentrată, adică o întârziere în corpul apei. Acest efect se realizează prin creșterea permeabilității peretelui la apă tubii colectori și canale, rezultând în apă iese din lumenul acestor canaliculi în interstițiul hipertonic. Norepinefrinei. destituit din terminalele sistemului nervos simpatic prin receptorii a-adrenergici activeaza Na +, K + -ATPaza si labazolaterală Na + -H + -ionoobmennik suprafața apicală a celulelor tubilor.
Factorii care reduc reabsorbția Na +, adică duce la creșterea diurezei și potențial ar putea duce la o pierdere de Na + și deshidratare: atriopeptin, Pg, bradichinină, dopaminergic și inhibitor endogen al Na +, K + -ATPaza. Atriopeptin (prin stimularea receptorului guanilat ciclazei și creșterea cGMP intracelular) inhibă canalele de cationi pe suprafața apicală a celulelor conductă colectoare. Mai mult, atriopeptin indirect reduce reabsorbția Na +, creșterea GFR perfuzat rinichi, reninei secreție și vasopresina (ADH). Prostaglandina E2 și bradikinina care acționează prin fosforilarea protein kinazei C și Na + -channels în suprafața epitelială tubulară, inhibă reabsorbția Na +. Dopamina prin D2 și D1-receptori crește concentrația intracelulară a cAMP, ceea ce conduce la activitatea de suprimare Na +, K + - ATP-azei labazolaterală și Na + -H + -ionoobmennika suprafața apicală a celulelor tubilor.
Reabsorbția apei de-a lungul întregii lungimi a tubulilor renale are loc doar pasiv. Din 170 L de apă filtrată se resoarbe în tubulii proximali de 67% în buclă Henle - 15%, 10 până la 15% - în țevile și conductele colectoare, nu există nici o reabsorbție a apei în tubul distal al nefronului. Reabsorbția apei este asigurată de porii de apă membrană - acvaprine de diferite tipuri. Diverse medicamente (diuretice), care inhibă reabsorbția Na + și crește excreția de Na + și apă, reducând astfel volumul fluidului extracelular. Aquaporin (AQP) este o familie de pori de membrană pentru apă (Figura 26-10). Au fost identificate 10 acvaprine. AQP3, AQP7 AQP9 și în continuare sunt permeabile la glicerol și alte molecule mici, ca AQP0, AQP1, AQP2, AQP4, AQP5 - numai pentru apă. AQP1 apare în celulele roșii din sânge după naștere aproape simultan cu formarea capacitatea rinichilor de a concentra urina (probabil, AQP1 promovează rehidratarea celulelor roșii din sânge, deshidratate într-o hipertonice capilare cerebrale medii ale rinichilor). Expresia AQP1 apare la rinichi (tubii proximal întortocheată și Henle secțiune balama subțire) a fătului din al doilea trimestru de sarcină. Exprimarea completă a acestui canal de apă ajunge după naștere, ceea ce este asociat cu capacitatea rinichiului de a concentra urina. AQP2 se exprimă numai în tuburile de colectare a rinichiului. Activitatea acestui canal reglează vasopresina (ADH), mărind reabsorbția apei din lumenul tuburilor în spațiul intercelular. AQP3 este canalul de apă al membranelor bazolaterale ale tubulelor colectoare ale rinichiului. AQP4 exprimat in celulele ependimale mucoasei ventriculare si a plexului vascular cerebral apeductului în sintetizarea neuronilor vasopresina neurosecretori ale hipotalamusului. AQP4 este considerat un osmoreceptor.
reabsorbție de potasiu se întâmplă în toate compartimentele tubii renali, inclusiv în tubul proximal (80%), bucla de Henle (10%) și un tubilor mai distal (10%).
· Cu un conținut scăzut de potasiu în dietă, toate tuburile renale reabsorb K +, în timp ce excreția urinei nu reține mai mult de 3% din potasiul filtrat. Totuși, cu insuficiență prelungită de potasiu în dietă, este posibilă apariția unei hipopotasemii periculoase.
· Cu conținut de potasiu normal sau crescut în dietă, reglați secreția de potasiu, care apare în colectarea tuburilor și canalelor, la reabsorbție.
· Reglarea secreției K +. Creșterea secreției de diuretice de potasiu, scăzută [CI-] în lumenul tubulilor, aldosteron.
Concentrația de glucoză în plasma sanguină pe stomacul gol este de 4-5,5 mM (3,58-6,05 mmol / L, 85-115 mg%). In rinichi, glucoza este filtrat complet și aproape complet și în mod activ (contra unui gradient de concentrație) este resorbit în partea proximală a părților inițiale ale nefronilor. Nu există secreție de glucoză, astfel încât cantitatea de zahăr din acest zahăr este excretată în urină. Glucoza intra in epiteliul tubilor prin transport activ combinat cu Na + (SGLT kontransportory electrogen), și părăsește celula prin difuziune usoare Na + -independent Transportere GLUT.
Pragul de excreție a glucozei în urină este de 250 mg% (
14 mM). Cu o creștere suplimentară a concentrației de glucoză în excreția plasmatică a sângelui crește liniar. Deoarece pragul de excreție este semnificativ mai mare decât concentrația normală de glucoză (
5,5 mM), iar organismul menține cu mare atenție acest parametru, indivizii sănătoși nu excretă glucoză în urină. Chiar și în cazul diabetului, glucozuria nu apare decât după depășirea pragului de excreție.
Aminoacizi. Concentrația de L-aminoacizi din sânge este de aproximativ 2,4 mM. Acesta este în principal absorbit în aminoacizii din tractul digestiv. Rinichii filtra toți aminoacizii, 98% - este absorbit în tubul contort proximal al căii paracellular folosind diverse Na + -dependente kotransportorov și Na + -independent ieșire difuzie aminoacizi ușor în spațiul extracelular printr-un mecanism de difuzie ușoară.
Oligopeptide și proteine Filtrarea. Se crede că macromoleculele cu mol. masa mai mare de 40 000 nu este eliminată. Cu toate acestea, acest prag de încercare nu este absolut. De exemplu, concentrația de albumină din filtrat este foarte scăzut (4 până la 20 mg / l, adică de la 0,01% la 0,05% din concentrația albuminei în plasmă); Cu toate acestea, cu GFR 180 l / zi, cantitatea de albumină filtrată este de 0,7-3,6 g / zi. În același timp, excreția albuminei în urină este de aproximativ 30 mg / zi. Astfel, până la 99% din albumina filtrată este reabsorbită. Reabsorbia. Transferul oligopeptidelor prin marginea periei este realizat de co-purtători dependenți de H +, în timp ce proteinele intră în celule prin endocitoză mediată de receptor. Vasele de endocitoză se îmbină cu lizozomi, unde are loc hidroliza proteinelor la aminoacizi și oligopeptide. Oligopeptidele sunt scindate de peptidaze la aminoacizi atât la marginea pensulei cât și în citoplasma celulelor epiteliale. Aminoacizii intră în interstițiu prin mecanismul de difuzie facilitat.
Acizi carboxilici. Monocarboxilați (lactat, piruvat, acetoacetatul), săruri ale acizilor di- și tricarboxilici (malat, succinat și citrat) paracellular aproape complet reabsorbit proximal contort tubilor. Excreția acizilor carboxilici - corpilor cetonici (acetoacetat și b-hidroxibutirat - apare in timpul foame si diabet.
Anioni organici. Diferiți anioni organici (metaboliți și compuși exogen endogene kataboliziruemyh primite PM și acid paraaminogippurovaya) ambele filtrate și secretate. Secreția acestor anioni (inclusiv oxalat, săruri ale acizilor biliari, penicilina) are loc în proximal și distal nefronilor cu ajutorul anioni schimbătoarele (în schimbul Cl-, și urati lumen tubilor OH-) ..
cationii organici [ca un set de endogene (inclusiv neurotransmițători și creatinină) și exogene (de exemplu, morfina, chinina, amilorid] secretat în a doua jumătate a părții proximale a nefronului. absorbția lor de interstițiale are loc folosind difuzie ușoară și ieșire în lumeni tubulari se efectuează printr-un schimbător de cationi de protoni.
Fosfați. În rinichi, fosfații sunt filtrați în forme ionizate și complexe. Zilnic filtrată cu aproximativ un ordin de mărime mai mare decât conținutul de fosfat în lichidul interstițial și aproape aceeași reabsorbite în partea proximală a nefronului cu kotransportora de sodiu și fosfați. Hormonul paratiroidic inhibă activitatea acestui transportor. Unele fosfat este secretat în lumenul tubulilor.
Calciu. Concentrația de calciu elementar în plasma sanguină este de 2,2-2,7 mM. Aproximativ 40% din calciu este asociat cu proteine și nu sunt filtrate în rinichi, 60% din calciu este filtrat din sange, este carbonat de calciu, citrat, fosfat și sulfat (15%) și calciul ionizat (45%, 1,0-1,3 mmol). 99,5% calciu filtrate resorbit: 65% în proximale (acest proces are loc automat și nu este controlat hormonally), 35% în gros Henle și tubilor contort distal al buclei (în aceste tubii se produce reabsorbtia controlul hormonal al Ca2 +). hormon paratiroidian și vitamina D stimulează reabsorbția Ca2 +, în timp ce [Ca2 +] în plasma sanguină - inhibă reabsorbția Ca2 +.
Magneziu. Concentrația de magneziu din plasma sanguină este de 0,8-1,0 mM (1,8-2,2 mg%), 30% din magneziu este asociată cu proteine. 70% magneziu este filtrat în rinichi: din care cel puțin 10% este compus din fosfați, citrați și oxalați, de 60% - magneziu ionizate (Mg2 +). Mai puțin de 5% din magneziu filtrat excretată în urină, 95% este resorbit de căi predominant pericelulare în toate părțile nefronului, dar în principal (70%) ca o grosime de buclă ascendentă a genunchiului Henle. Hormonul paratiroidian îmbunătățește reabsorbția în toate tubulele nefronului.
Plămânii și rinichii au o importanță primordială pentru menținerea echilibrului acido-bazic al sângelui, prin controlul componentelor sistemelor sale tampon - CO2 și HCO3 -.
Nivelul inițial necesar de cunoștințe: