Глава 10

Регуляция обмена кальция и фосфора в почечных процессах

Цели

Студент должен знать механизмы регуляции обмена кальция и под­держания уровня его внеклеточной концентрации:

1       Знает концентрацию общего кальция в плазме крови в норме и
кальция, связанного с белком, понимает влияние рН на сво­
бодную и связанную фракции кальция.

2       Описывает процессы, происходящие с кальцием в желудочно-
кишечном тракте.

3       Описывает основные процессы в почках, происходящие с
кальцием, указывает на влияние изменений поступления на­
трия с пищей и влияние ацидоза на экскрецию кальция.

4       Указывает процент от общего количества кальция в организ­
ме, которое содержится в костях.

5       Перечисляет эффекты паратгормона и их адаптивное значе­
ние.

6       Описывает регуляцию секреции паратгормона.

7       Описывает последовательность реакций, ведущих от 7-дегид-
рохолестерина до 1,25-(ОН)₂Оз1 указывает на основной путь
регуляции 1 фазы гидроксилирования.

8       Перечисляет, эффекты 1,25-(ОН)₂0₃.

9       Дает определение кальцитонина и указывает на его предпола­
гаемую роль в регуляции обмена кальция.

10 Предсказывает изменения содержания кальция и фосфата в плазме и моче у пациентов с гиперфункцией паращитовидных желез или с недостаточностью 1,25-(ОН)₂0₃.

Студент должен знать механизмы регуляции почкой обмена фос­фата в организме:

1       Описывает перенос иона фосфата в почке.

2       Указывает два механизма, которые вызывают увеличение экс­
креции фосфата с мочой при повышенном поступлении фос­
фата с пищей.

3       Указывает действие паратгормона и 1,25-(ОН)₂0₃ на реабсорб-
цию фосфатов в канальцах.

Концентрация кальция во внеклеточной жидкости в норме поддерживается на от­носительно устойчивом уровне, точная регуляция этого показателя прежде всего необходима из-за сильного воздействия кальция на нейромышечную возбуди­мость. Низкая концентрация кальция увеличивает возбудимость мембран нерв­ных и мышечных клеток, так что лица с низкой концентрацией кальция в плазме страдают от гипокалъциемической тетании, проявляющейся судорогами скелет­ной мускулатуры. Гиперкальциемия также опасна, поскольку она вызывает арит­мии сердца, так же как и торможение нейромышечной возбудимости. Все эти эф­фекты отражают способность кальция взаимодействовать с белками плазматиче­ской мембраны, которые функционируют как ионные каналы, периодически открываясь и закрываясь. Такое воздействие кальция на мембраны полностью от­личается от его роли в сопряжении процесса возбуждения—сокращения.

Важно знать, что кальций плазмы (в норме содержание 5 мэкв/л - 2,5 ммоль/л) находится в трех основных формах, примерно в следующих пропорциях: (1) 45 % в ионизированной (Са²⁺) форме, которая является единственной биологически активной в нервах, мышцах и других органах-мишенях. (2) 15 % соединяется с анионами с относительно низкой молекулярной массой, такими как цитрат или фосфат. (3) 40 % обратимо связывается с белками плазмы. Одним из наиболее важных факторов, влияющих на степень связывания кальция с белками, является рН плазмы. Увеличение рН вызывает повышение связывания кальция, поскольку уменьшение кислотности переводит большее количество белков в форму анио­нов, т. е. открываются дополнительные отрицательно заряженные участки для связи. Таким образом, пациент с алкалозом более предрасположен к судорогам, в то время как у пациента с ацидозом не наблюдаются судороги при уровне общего кальция плазмы столь низком, что эти симптомы могли бы появиться у здорового человека.

Локализация эффектов гомеостаза кальция

В норме в организме сохраняется устойчивое равновесие кальция, т. е. коли­чество кальция, поступающего с пищей, равно количеству кальция, которое теря­ется суммарно с мочой, калом и потом. Главы этой книги, посвященные гомео-стазу натрия, воды, калия и иона водорода, касались почти полностью того, что происходило.с данными веществами в почках. В противоположность этому, регу­ляция обмена кальция зависит не только от почек, но и от костей и желудочно-кишечного тракта. Мы вначале опишем, что происходит с кальцием в этих орга­нах и тканях, а затем обсудим, как на них влияют гормоны при гомеостатйческой регуляции концентрации кальция в плазме.

216

Желудочно-кишечный тракт

В отличие от ситуации с натрием, хлором и калием значительная часть попав­шего с пищей в организм кальция в норме не абсорбируется из кишечника и про­сто покидает организм вместе с калом. Соответственно изменения состояния сис­темы активного транспорта, которая переносит кальций из просвета кишечника в кровь, могут привести к существенному увеличению или значительному умень­шению абсорбции кальция. Гормональная регуляция процесса абсорбции являет­ся основным инструментом для гомеостатической регуляции баланса кальция в организме.

Почки

Почки участвуют в обмене кальция посредством фильтрации и реабсорбции. Около 60 % кальция плазмы фильтруется, остальное количество связано с бел­ком. Наибольшая реабсорбция кальция происходит в проксимальном канальце (около 60 %), а остальная часть реабсорбируется в толстой восходящей части пет­ли Генле, дистальном извитом канальце и системе собирательных трубок. В це­лом реабсорбция в норме составляет от 97 до 99 %.

Реабсорбция кальция в проксимальном канальце и толстой восходящей части петли Генле является преимущественно пассивной и парацеллюлярной, а элект­рохимические силы, управляющие ею прямо или косвенно, зависят от реабсорб­ции натрия *. В противоположность этому реабсорбция натрия в более дисталь-ных отделах является активной и трансцеллюлярной (рис. 10-1). Это как раз то место, где осуществляется гомеостатическая регуляция реабсорбции кальция².

Схема, показывающая механизмы реабсорбции кальция, натрия и секреции калия в дистальном извитом канальце. Кальций диффундирует через кальциевые каналы из просвета канальца в клетку в соответствии со значительным электрохимическим градиентом, который существует здесь, атакже практически.во всех клетках организма. Затем кальций активно переносится из клетки через базолатеральную мембрану посредством как первично активной Са-АТФазы, так и Ма/Са-антипорта, последний использует энергию движения натрия по градиенту в клетку, чтобы вывести кальцийиз клетки.

 

Количество экскрерруемого кальция в норме равна реальному поступлению нового кальция в организм из желудочно-кишечного тракта, таким образом, поч­ки помогают поддерживать стабильное равновесие кальция во всем организме. В то же время почки реагируют на изменение потребления кальция с пигцей го­раздо в меньшей степени, чем это они делают в ответ на пищевую нагрузку натри­ем или калием. Например, только около 5 % от увеличения потребляемого с пи­щей кальция появляется в моче. Дело в том, что большая часть от поступающего с пищей кальция никогда не поступает в кровь, поскольку она не абсорбируется из пищеварительного тракта. При противоположной ситуации, когда поступле­ние кальция с пищей уменьшается до предельно низкого уровня, отмечается мед­ленное уменьшение содержания кальция в моче, но этот процесс продолжается на протяжении недель. ^у

Каким образом работает гомеостатический механизм почки? Поскольку каль­ций фильтруется и реабсорбируется, но не секретируется, то:

Са экскретируемый = Са профильтрованний - Са реабсорбированный.

Соответственно экскреция кальция может быть изменена гомеостатически по­средством смены, или фильтруемой нагрузки или скорости реабсорбции. Осу­ществляются оба варианта. Например, что происходит, когда человек начинает получать больше кальция с пищей? Постепенно поступление начинает превы­шать выделение, устанавливается положительный баланс кальция в организме, и увеличивается концентрация кальция в плазме. Это само по себе увеличивает и количество фильтрующегося кальция, и его экскрецию. Одновременно, как мы увидим, увеличенная концентрация кальция в плазме индуцирует изменения, ко­торые приводят к уменьшению реабсорбции. Общий результат таких реакций приводит к увеличению экскреции кальция.

Имеется ряд факторов, не призванных к поддержанию гомеостаза кальция, ко­торые могут воздействовать на экскрецию кальция с мочой в основном за счет стимуляции или торможения канальцевой реабсорбции. Сюда входит большое количество гормонов, ионов, нарушений кислотно-основного равновесия и ле­карств (см. 5иЫ, Коизе в списке литературы).

Один из наиболее важных факторов, воздействующих на реабсорбцию каль­ция, это — натрий: увеличение или уменьшение экскреции кальция с мочой мо­жет быть стимулировано соответственно путем назначения или изъятия из упот­ребления соли. (Данный фактор используется в клинике, когда необходимо сни­зить или увеличить количество кальция в организме.) Объяснение заключается в том, что пассивная реабсорбция кальция в проксимальном канальце и толстой восходящей части петли Генле зависит от реабсорбции натрия.

Второй очень важный фактор, который воздействует на реабсорбцию кальция, но не предназначен для поддержания гомеостаза кальция, это наличие ацидоза. Механизм неясен, но ацидоз существенно тормозит реабсорцию кальция и пото­му вызывает увеличение экскреции кальция. Алкалоз оказывает прямо противо­положный эффект — увеличивает реабсорбцию кальция и уменьшает экскрецию.

Кость

Деятельность желудочно-кишечного тракта и почек определяет результирую­щее поступление и выделение кальция из организма и поэтому общее состояние

218

равновесия кальция в организме. В противоположность этому, перераспределе­ние кальция между внеклеточной жидкостью и костью не отражается на общем балансе кальция в организме, но в большей степени на распределении кальция в организме. Примерно 99 % общего количества кальция в организме содержится в костной ткани, которая в основе своей представляет коллагеново-белковую структуру, на которой откладывается фосфат кальция (и другие минеральные ве­щества), создавая кристаллическую структуру, называемую гидроксиапатит.

Кость не является мертвой неизменяющейся тканью, более того, она состоит из клеток и обильно кровоснабжается. Наиболее важно то, что она постоянно рас­падается^ (резорбируется) и одновременно восстанавливается под воздействием костных клеток. В норме скорость резорбции и скорость восстановления равны. В то же время мы увидим, что некоторые гормоны могут нарушить это равнове­сие путем воздействия на скорость отложения или рассасывания костного каль­ция. Соответственно костная ткань представляет собой гигантский потенциаль­ный источник или для извлечения кальция из внеклеточной жидкости, или для добавки кальция в нее.

Гормональная регуляция обмена кальция

Парратгормон

Желудочно-кишечный тракт, почки и кости являются субъектами прямого или косвенного регуляторного воздействия со стороны полипептидного гормона, называемого паратгормон, продуцируемого паращитовидными железами. Секре­ция паратгормона непосредственно регулируется концентрацией кальция во вне­клеточной жидкости, омывающей клетки этих желез. Снижение концентрации кальция в плазме стимулирует секрецию паратгормона, а ее увеличение оказыва­ет прямо противоположный эффект. Концентрация кальция во внеклеточной жидкости воздействует непосредственно на паращитовидные железы без каких-либо промежуточных влияний гормонов или нервов.

Паратгормон оказывает по крайней мере четыре различных эффекта на гомео-стаз кальция:

1.       Увеличивает перенос кальция из кости во внеклеточную жидкость, стиму­
лируя резорбцию кости. Таким образом, огромный запас кальция, распола­
гающийся в костной ткани, становится доступен для регуляции концентра­
ции кальция во внеклеточной жидкости.

2.       Стимулирует активацию витамина В (см. ниже), и увеличивает абсорбцию
кальция в кишечнике.

3.       Увеличивает реабсорбцию кальция в канальцах почки преимущественно за
счет воздействия на дистальный извитой каналец и, таким образом, умень­
шает экскрецию кальция с мочой³.

4.       Уменьшает реабсорбцию фосфата в проксимальном канальце и поэтому уве­
личивает экскрецию фосфата с мочой и уменьшает концентрацию фосфата
во внеклеточной жидкости.

Адекватное значение первых трех эффектов (суммировано на рис. 10-2) догжно быть очевидно: все они приводят к увеличению концентрации кальция во внеклеточной жидкости и тем самым оказывают компенсирующее воздействие на

сниженную концентрацию кальция, которая первоначально была стимулирована секрецией паратгормона. Адаптивное значение четвертого эффекта требует сле­дующего дальнейшего объяснения.

Когда паратгормон стимулирует резорбцию кости, то освобождаются кальций и фосфат. Сходным образом активированный витамин В увеличивает абсорбцию в кишечнике и кальция, и фосфата. Соответственно, в то время как низкая кон­центрация кальция, что стимулирует увеличение продукции паратгормона, гомео-статически компенсируется, содержание фосфата в плазме будет увеличиваться выше уровня нормы. В то же время содержание фосфата в плазме фактически не будет возрастать из-за торможения влияния паратгормона на реабсорбцию фос­фата в канальцах. Действительно, данный фактор является столь потенциально значимым, что содержание фосфата в плазме может фактически снизиться, когда уровень паратгормона увеличен (снижение уровня фосфата является адаптив­ным, поскольку этот фактор способствует дальнейшей резорбции кости вследст­вие местного взаимодействия между кальцием и фосфатом).

В противоположность состоянию, описанному выше, увеличение концентра­ции кальция во внеклеточной жидкости снижает уровень секреции паратгормона и поэтому ведет к увеличению потери кальция с мочой и калом и результирую­щему переносу кальция из внеклеточной жидкости в костную ткань.

У паратгормона есть другие функции в организме, но четыре эффекта, кото­рые обсуждены выше, означают основные механизмы, посредством которых он

220

(паратгормон) объединяет разнообразные органы и ткани в процесс регуляции концентрации кальция во внеклеточной жидкости⁴.

Гиперфункция паращитовидных желез, обусловленная первичным дефектом паращитовидных желез (например, секретирующая гормон опухоль), хорошо ил­люстрирует эффекты паратгормона. Избыточное количество гормона вызывает усиленную резорбцию кости, что ведет к истончению кости и образованию зон, полностью свободных от кальция или кист. Содержание кальция в плазме увели­чивается, а содержание фосфата в плазме уменьшается* последнее вызвано уси­ленной экскрецией фосфата с мочой. Кальций, который находится в плазме в уве­личенном количестве, откладывается в разнообразных тканях организма, в том числе в почках, где могут образовываться камни. Кажущийся парадокс заключа­ется в том, что экскреция кальция с мочой возрастает несмотря на то, что реаб-сорбция кальция в канальцах стимулируется паратгормоном. Дело в том, что уве­личенная концентрация кальция в плазме, стимулированная внепочечным воз­действием паратгормона, вызывает увеличение нагрузки фильтрующимся кальцием даже в большей степени, чем это делает изменение скорости реабсорб-ции. Такой результат хорошо иллюстрирует необходимость принятия в расчет как фильтрации, так и реабсорбции (и секреции,* если это имеет отношение к де­лу), когда приходится анализировать изменения процесса экскреции любого ве­щества.

1,25-дигидроксивитамин D₃

Термин витамин В обозначает группу родственных стероидов. Одно из этих
составляющих, называемое витамином В₃ (холекальциферол) образуется под
воздействием ультрафиолетового излучения на 7-дегидрохолестерин в коже. Вто­
рым источником витамина В является пища, преимущественно растительная.
Вследствие того что люди носят одежду и мало находятся на открытом воздухе,
они часто зависят от этого пищевого источника поступления витамина В в орга­
низм. Форма витамина В, которая в естественном состоянии находится в пище­
вых продуктах, очень незначительно отличается по строению от витамина В₃, и
/при последующем изложении каких-либо отличий между ними мы делать не бу­
дем.                                                                                                               ₍

Витамин В₃ неактивен, и в организме он должен претерпеть метаболические изменения, прежде чем он сможет воздействовать на клетки-мишени. Он посту­пает в кровь и гидроксилируется в 25-й позиции в печени и затем в~1-й позиции в почках (конкретно в клетках проксимального канальца). В конечном итоге об­разуется активная форма витамина В — 1,25-дигидроксивитамин В₃, сокращен­но 1,25-(ОН)₂В₃.1,25-(ОН)₂В₃ практически является гормоном, а не витамином, поскольку он продуцируется в организме.

Главный эффект 1,25-(ОН)₂В₃ заключается в стимуляции активной абсорб­ции кальция (и фосфата) в кишечнике. Таким образом, основной фактор в воз­никновении дефицита витамина В — это сниженная абсорбция кальция в кишеч­нике, что ведет к снижению содержания кальция в плазме. У детей вновь образо­ванный белковый матрикс в кости не может полностью насытиться кальцием из-за низкой концентрации кальция в плазме, что ведет к развитию рахита.

Помимо его эффекта на абсорбцию кальция в кишечнике 1,25-(ОН)₂В₃ также существенно усиливает резорбцию кости. Механизм, лежащий в основе этого фе-

221

номена, неясен, но это может быть резорбция кости, осуществляемая паратгормо-ном, чему способствует 1,25-(ОН)₂Ь₃. В конечном итоге 1,25-(ОН)₂О₃ может так­же стимулировать реабсорбцию кальция (и фосфата) в канальцах почек,

Концентрация в крови 1,25-(ОН)₂В₃ является объектом физиологической ре­гуляции. Основной пункт, подвергающийся регулированию, это второй этап гид-роксилирования, тот, что происходит в почках. Этот этап гидроксилирования паратгормоном, феномен, имеющий большое адаптивное значение, поскольку он представляет собой механизм для одновременного изменения уровней этих гор­монов в одном направлении. Таким образом, низкая концентрация кальция в плазме стимулирует секрецию паратгормона, который, в свою очередь, увеличи­вает образование 1,25-(ОН)₂В₃, и оба гормона участвуют в восстановлении уров­ня кальция в плазме до нормы (рис. 10-2)⁵.

Кальцитонин

Кальцитонин — это пептидный гормон, секретируемьш клетками щитовидной железы, которые совершенно отличны от тиреоидных фолликулов, но находятся около фолликулов. Кальцитонин секретирующие клетки поэтому называются парафолликулярными клетками. Кальцитонин может понизить уровень кальция в плазме прежде всего за счет торможения резорбции крести. Его секреция регули­руется частично непосредственно за счет концентрации кальция в плазме, кото­рая омывает щитовидную железу, а увеличенный .уровень кальция вызывает уве­личение секреции кальцитонина. Таким образом, предполагается, что эта система осуществляет другой регуляторный механизм обратной связи поддержания кон­центрации кальция в плазме. В то же время его общий вклад в гомеостаз кальция очень мал по сравнению с ролью паратгормона и 1,25-(ОН)₂В₃. Действительно, у пациентов с удаленной щитовидной железой при отсутствии следов кальцитони­на в плазме не отмечается серьезных изменений концентрации кальция в плазме. Соответственно внимание было перенесено с кальцитонина, как регулятора со­держания кальция в плазме, на его возможную роль в реализации других физио­логических функций⁶.

Другие гормоны

Паратгормон и 1,25-(ОН)₂В₃ являются основными гормонами, которые участ­вуют в гомеостатических реакциях, влияющих на изменение баланса кальция. В то же время несколько других гормонов оказывают воздействие на кальций, так что изменения скорости их секреции могут привести к расстройству баланса кальция в организме. Таким образом, например, высокий уровень кортизола мо­жет вызвать смещение равновесия кальция в отрицательную сторону путем за­медления абсорбции кальция в кишечнике, в то же время увеличивая его экскре­цию почками. Возьмем другой пример, гормон роста также увеличивает экскре­цию кальция с мочой, но он одновременно увеличивает абсорбцию кальция в кишечнике, результирующий эффект этих противоположно направленных воз­действий гормона роста выражается обычно в смещении равновесия кальция в положительную сторону.

222

Общая характеристика судьбы фосфатов в почке

Судьба фосфатов в почке была упомянута несколько раз в данной главе и во всей книге, но почти всегда это происходило в связи с другими темами, такими как реабсорбция натрия или подкисление мочи. В данном разделе рассмотрены определенные ключевые аспекты транспорта фосфатов в почке, поскольку регу­ляция экскреции фосфата почкой представляет собой основной путь гомеостати­ческои регуляции баланса фосфатов во всем организме (рис. 10-3).

Примерно 5—10 % фосфатов плазмы связано с белком, так что 90—95 % фильт­руется в почечном тельце. В норме примерно 75 % от этих профильтровавшихся фосфатов почти полностью активно реабсорбируется в проксимальном канальце (по механизму котранспорта с натрием)⁷.

Как и в случае с другими веществами, которые фильтруются и далее реабсор-бируются в канальцах, скорость экскреции фосфатов может измениться при из­менении массы вещества, профильтровавшегося в единицу времени, и/или массы вещества, реабсорбированного в единицу времени. Действительно, даже относи­тельно небольшое увеличение концентрации фосфатов в плазме (и отсюда фильтрующейся нагрузки) может вызвать относительно большое увеличение экс­креции фосфатов. Так происходит, когда концентрация фосфата в плазме возрас­тает вследствие увеличения поступления фосфатов в организм с пищей.

Но изменение фильтрующейся нагрузки не является основным фактором, под воздействием которого экскреция фосфата гомеостатически увеличивается или уменьшается в ответ на изменение потребления. Реабсорбция в канальцах также меняется. Диета, бедная фосфатами, увеличивает через некоторое время скорость реабсорбции фосфатов, а диета, богатая фосфатами, приводит к противоположно­му эффекту. Изменения в секреции и отсюда концентрации в плазме паратгормо-на и 1,25-(ОН)₂Вз могут играть меньшую роль⁸, но главный импульс остаётся не­известен.

Следует повторить, что изменения содержания паратгормона (и 1,25-(ОН)₂О₃) не являются медиаторами возникновения гомеостатическои связи между количе-

223

етвом потребляемых с пищей фосфатов и реабсорбцией фосфатов в канальцах. Тем не менее, как мы видели, если уровень паратгормона увеличивается или уменьшается, реабсорбция фосфатов в канальцах испытывает соответственно мощное торможение или стимуляцию. Другие гормоны также известны, как фак­торы, способные менять реабсорбцию фосфатов, например, инулин увеличивает ее, а глюкагон уменьшает⁹.

Вопросы для изучения: 69—71.

Примечания

1Существуют следующие электрохимические силы: (1) проксимальный койцентрацион-ный градиент, возникающий в результате проксимальной реабсорбции воды, и (2) поло­жительная со стороны просвета разность электрических потенциалов в средних и конеч­ных отделах проксимального канальца и в толстой восходящей части петли Генле. Как мы видели, возникновение обоих вариантов сил требует участия процесса реабсорбции на­трия (см. Со81ш12о, )№пс1па§ег в списке литературы).

г\

2Интересным свидетельством существующих отличий в реабсорбции кальция и натрия в дистальном извитом канальце является тот факт, что диуретики, которые тормозят ре-абсорбцию натрия в данном сегменте канальца, способствуют реабсорбции здесь кальция. В противоположность этому диуретики, которые оказывают эффект преимущественно в проксимальном канальце и/или толстой восходящей части петли Генле, тормозят реаб­сорбцию обоих ионов.

о

3Паратгормон фактически тормозит реабсорцию кальция в проксимальном канальце преимущественно по той причине, что он ингибирует реабсорбцию натрия (см. главу 7 и 9), но воздействие в целом на каналец этого гормона заключается в увеличении реабсорб­ции кальция, поскольку у него доминирует стимулирующий эффект на более дистальный отдел.

4Другой кандидат для присоединения к указанной четверке упомянут в главе 9 — тор­можение паратгормоном секреции иона водорода в проксимальном канальце (через воз­действие на На/Н-антипорт в люминалыюй мембране) и поэтому реабсорбции бикарбо­ната. В результате этого эффекта увеличивается концентрация ионов водорода во внекле­точной жидкости (ацидоз), следствием чего является отщепление кальция от белка плазмы (как! описано в тексте) и выход его из костной ткани. Таким образом, концентра­ция в плазме свободного кальция увеличивается. Является ли этот эффект паратгормона действительно важным при его физиологическом уровне в плазме, пока не решено.

5Паратгормон не является единственным модулятором образования 1,25-(ОН)₂В₃ в поч­ках. Фосфаты являются таким вторым фактором, снижение концентрации фосфатов в плазме стимулирует образование 1,25-(ОН)₂О₃. Это адаптивный феномен по отношению к гомеостазу фосфатов: уменьшение концентрации фосфатов в плазме стимулирует обра­
зование 1,25-(ОН)₂В₃, что затем влечет за собой усиление освобождения фосфатов из костной ткани,~абсорбцию из кишечника и реабсорбцию в канальцах почек с результиру­ющим компенсаторным увеличением содержания фосфатов в плазме. Кроме того, в насто­ящее время изучено много других возможных факторов. Например, похоже, что эстрогены
и пролактин также стимулируют образование в почках 1,25-(ОН)₂В₃. Это играет адаптив­ную роль при увеличении абсорбции кальция и фосфатов из кишечника во время бере­менности. Инсулиноподобный фактор роста Iтакже стимулирует образование 1,25-(ОН)₂О₃ в почках и это может сыграть важную роль на этапе роста организма.

⁶ См. АизЦп, Неа1п в списке литературы.

7Возможно, реабсорбция фосфатов в какой-то небольшой степени осуществляется за пределами проксимального канальца. Не получено окончательных доказательств сущест­вования значительной секреции в канальце фосфатов, хотя эти данные отличаются проти­воречивостью.

о

8Секреция параттормона снижается, когда уменьшается концентрация фосфата в плаз­ме, поскольку последний фактор вызывает увеличение в плазме концентрации ионизиро-ваннопГкальция, низкое содержание паратгормона влечет за собой увеличение реабсорб-ции фосфатов. Несмотря на снижение уровня паратгормона, образование 1,25-(ОН)₂В увеличивается при снижении содержания в плазме фосфатов, поскольку, как описано в комментарии 5, фосфаты являются важным стимулятором I этапа гидроксилирования при образовании 1^5-(ОН)₂В₃.

⁹ См. Вепшз в списке литературы.

Вопросы для изучения

Как указывалось в предисловии, эти вопросы не отражают систематически или последовательно содержание книги, скорее они дают практические навыки и создают дополнительную обратную связь в тех разделах, где обычно возникают некоторые сложности усвоения материала.

В-1 Отличие между поверхностными и юкстамедуллярными нефронами в том, что у первых клубочки располагаются в корковой части, а клубочки последних достигают мозгового вещества. Так ли это?

0-1   Неправильно. Все клубочки располагаются в корковой части.

В-2 Когда пациент получает лекарство, которое тормозит деятельность ангиотензин-конвертирующего фермента, то физиологический эффект невелик, поскольку умень­шение образования ангиотензина II компенсируется одновременным увеличением содержания ангиотензина I. Так ли это?

0-2   Неправильно. Ангиотензин II гораздо более активен, чем ангиотензин I.

В-3 Вещество Т присутствует в моче. Является ли это доказательством того, что оно фильтруется в клубочках?

0-3   Нет. Такое возможно, но есть еще один фактор: вещество Т может секретироваться' в канальце.

Вещество V в норме отсутствует в моче. Является ли это доказательством того, что оно не фильтруется и не секретируется?

Нет. Такое возможно, но есть еще один фактор: V может фильтроваться и/или сек-ретироваться, но вещество V, поступающее в просвет канальца различными, путями, может полностью реабсорбироваться.

Концентрация кальция в капсуле Боумена равна 3 ммоль/л, в то время как его кон­центрация в плазме равна 5 ммоль/л. Как вы это объясните?

Примерно 40 % кальция плазмы связано с белками и поэтому не фильтруется.

Концентрация глюкозы в плазме равна 100 мг/мл, скорость клубочковой фильтра­ции составляет 125 мл/мин. Какое количество глюкозы фильтруется за 1 мин?

125 мг/мин. Количество любого вещества, фильтрующегося в единицу времени, оп­ределяется произведением величины клубочковой фильтрации и концентрации дан­ного вещества в фильтрате, в данном случае 125 мл/мин х 100 мг/мл.

В-7 Белок «меет молекулярную массу 30 000, а его концентрация в плазме 100 мг/л. Скорость клубочковой фильтрации равна 100 л/сут. Какое количество данного бел­ка фильтруется в сутки?

8    Зак.600

226

0-7 Нельзя рассчитать точное количество вещества исходя только из полученной ин­формации, поскольку неизвестна концентрация белка в клубочковом фильтрате. Молекулярная масса достаточно велика, так что будет иметь место некоторое «про­сеивание», но достаточно небольшое, так что ограничение не будет полным.

В-8 Лекарство должно вызывать уменьшение скорости клубочковой фильтрации. Какой механизм действия может быть у лекарственного препарата?

0-8   а Спазм клубочковых мезангиальных клеток и снижение К/. б Снижение артериального давления и уменьшение Р_со в Спазм афферентной артериолы и уменьшение Р_со г  Дилатация эфферентной артериолы и уменьшение Р_сс. д Вызывает обструкцию где-либо в мочевых путях и увеличивает Р_сс. в Увеличение концентрации альбумина в плазме, и Псо

Ж Уменьшение объемного кровотока в почках, что ведет к крутому подъему величи­ны Пес по мере продвижения вдоль клубочковых капилляров.

В-9 Известно, что лекарство вызывает увеличение скорости клубочковой фильтрации без изменения результирующего фильтрационного давления. Какой механизм дей­ствия препарата?

0-9 Это, должно быть, увеличение К/, т. е. изменение гидростатической проницаемости клубочковых мембран и/или площади поверхности, через которую осуществляется фильтрация.

В-10 Пациент получает лекарство, которое вызывает дилатацию афферентной артериолы и спазм эфферентной артериолы в равной степени. Не принимая в расчет другие фармакологические эффекты препарата, что произойдет с величиной скорости клу­бочковой фильтрации, почечного кровотока и фильтрационной фракции у данного пациента?

0-10 Почечный кровоток не изменится, поскольку лекарство не оказывает эффект на об-гцее почечное сосудистое сопротивление. Скорость клубочковой фильтрации возрас­тет из-за значительного увеличения Р_со Фильтрационная фракция поэтому увели­чится. (Теперь вернемся обратно и подумаем немного по поводу скорости клубочко­вой фильтрации: поскольку фильтрационная фракция возрастает, то будет иметь место большее, чем в среднем, увеличение Пес вдоль гломерулы, и это возместит не­который повышающий СКФ-эффект повышенного Р_со поэтому скорость клубочко­вой фильтрации не будет столь сильно увеличиваться пропорционально РСО)-

В-11 В эксперименте с собакой зажим на почечной артерии частично сужен для уменьше­ния артериального давления в а.гепаНз со среднего 120 мм рт. ст. до 80 мм рт. ст. Как вы думаете, в какой степени изменится почечный кровоток? а Уменьшение на 33 %. б 0.

в Уменьшение на 5—10 %. г  Увеличение на 33 %.

0-11 в. Ауторегуляция предотвращает уменьшение величины почечного кровотока в пря­мой пропорциональной зависимости от среднего артериального давления, но ауторе-гуляция не действует на 100 %.

В-12 У больного имеет место кровотечение, в результате чего среднее артериальное дав­ление снижается на 25 %. Как вы думаете, что произойдет с показателями скорости клубочковой фильтрации и почечного кровотока? а Почти ничего.

227

б Достаточно большое увеличение почечного кровотока и большое снижение ско­рости клубочковой фильтрации.

О-12б. Если вы выбрали ответ, то видимо, посчитали, что ауторегуляция предотвратит более существенные изменения. Это неправильно, так как падение давления рефлек-торно стимулирует увеличение симпатического тонуса в почках и увеличение содер­жания ангиотензина' II в плазме (см. текст для обоснования, что изменение скорости клубочковой фильтрации количественно выражено меньше, чем динамика величины почечного кровотока).

В-13Здоровой собаке вводят лекарство, которое ингибирует реабсорбцию хлорида на­трия в проксимальном канальце. Скорость клубочковой фильтрации снижается спустя секунды на некоторую величину, а затем медленно снижается еще в большей степени в течение последующих 2 часов. Почему?

О-13Мгновенное снижение скорости клубочковой фильтрации связано с механизмом ка-нальцево-клубочковой обратной связи, более отсроченное по времени дополнитель­ное снижение скорости клубочковой фильтрации связано с рефлекторно увеличен­ным симпатическим воздействием на почки и увеличением содержания ангиотензи-на II, обе эти реакции индуцируются рефлекторно посредством прогрессирующего, обусловленного диуретиком уменьшения в организме количества воды и натрия.

В-14В ситуации, описанной в В- 12, как изменится почечный кровоток (относительно его величины после кровотечения), если пациенту с кровотечением дадут лекарство, которое блокирует синтез простагландинов?

а Увеличение.

б Остается на прежнем уровне.

в Снижение.

О-14 в. Увеличение симпатической активности и увеличение содержания ангиотензина II стимулирует синтез простагландинов, обладающих эффектом вазодилятации. Ле­карство предотвращает этот эффект и отсюда устраняет обычно существующее про­тиводействие между простагландинами и спазмом почечных сосудов.

В-15 У собаки в эксперименте имеет место умеренная кровопотеря, среднее артериальное давление животного несколько снизилось, а концентрация ренина в плазме сущест­венно возросла. Далее собаке ввели лекарство, блокирующее р-адренергические ре­цепторы. Концентрация ренина в плазме приближается к норме (которая была у жи-₄ вотного до кровопотери), но все же остается несколько повышенной. Почему?

О-15 Большинство факторов-стимулов, увеличивающих выделение ренина в данной си­туации, возникает благодаря эффекту симпатических нервов почек и адреналина, которые оказывают прямое действие на гранулярные клетки через р-адренергичес-кие рецепторы. Некоторые стимулы действуют в то же время через внутрипочечные барорецепторы и таси!а депза.

В-16 Здоровому человеку вводят лекарственный препарат, который блокирует действие ангиотензин-конвертирующего фермента. Что произойдет с секрецией ренина?

О-16 Она увеличится. Ангиотензин II оказывает потенциально ингибирующий эффект на секрецию ренина, поэтому устранение ангиотензина II облегчает это торможение, что ведет к увеличению секреции ренина.

В-17 Из лаборатории госпиталя получена информация, что у вашего пациента клиренс • креатигоша равен 120г/сут. Эта величина: а а.Нормальная.

8*

б Существеннго ниже нормы.     

в Какая-то чушь.

0-17 в. Клиренс измеряется в единицах объема в единицу времени, а не в единицах мас­сы в единицу времени.

В-18 Следующие результаты исследования былиГполучены в пробах мочи от пациента че­рез 2-часовой период во время в/в введения инулина и ПАГ:

Общий объем мочи = 0,14 л

1/_1п= 100 мг/100 мл А..-'* мг/100 мл С7_игеа - 220 ммоль/л Р_игеа=- 5 ммоль/л 1/р_АН - 700 мг/л

Гематокрит - 0,40.

Каковы значения клиренса инулина, мочевины и ПАГ? Каков эффективный почеч­ный плазмоток (ЕКРР)? Какое количество мочевины реабсорбировано? Какое ко­личество ПАГ секретировано (учитывая, что ПАГ не реабсорбируется и полностью фильтруется)?

0-18

100 мг/100 мл х 0,14 л/2 час   _ 1 мг/100 мл

14,0 л/2 час; это скорость клубочковой фильтрации.

6,16 л/2 час.

'РАН

.    700 мг/л х 0,14 л/2 час    _ 2 мг/л

-49,0 л/2 час. ЕКРР - 49,0 л/2 час. ЕКВР - 81,7 л/2 час.

Реабсорбированная мочевина - профильтровавшаяся мочевина -

-  экскретированная мочевина -

= (14,0 л/2 час х 5 ммоль/л) -

-  (220 ммоль/л х ОД4 л/2 час) -

= 39,2 ммоль/2 час.    „                     ,;

РАН секретированная = РАН экскретированная - РАН профильтрованцая.„|:

),14 л/2 час) -

I для изучения

- 70,0 мг/2 час.

В-19 Какое из следующих изменений в клиренсе инулина вызовет увеличение концентра­ции инулина в плазме? а Увеличение. б Уменьшение, в Отсутствие изменений.

О-19в. Сы - С/1пУ/Рь Когда значение Рь увеличено, не отмечается изменений в Схп, по­скольку С/1п увеличивается в равной степени. Другими словами, количество про­фильтровавшегося и экскретированного инулина увеличивается, но объем плазмы, содержащей этот инулин, т. е. полностью очищенной от инулина, не меняется.

В-20Клиренс вещества А меньше, чем одновременно определяемая величина по инулину. Дайте три возможных объяснения.

О-20

1.  Вещество А обладает большой молекулярной массой и слабо фильтруется в клу­
бочках.

2.  Вещество А связано, по крайней мере частично, с белками плазмы.

3.  Вещество А реабсорбируется.

В-21Клиренс вещества В больше, чем одновременно определяемая величина клиренса по инулину. Какое единственно возможное этому объяснение?

О-21 Вещество В секретируется в канальцах.

В-22Перечислите в порядке убывания величины почечного клиренса следующих ве­ществ: Глюкоза. Мочевина. Натрий. Инулин. Креатинин. ПАГ.

0-22 ПАГ.

Креатинин.

Инулин.

Мочевина.

'Натрий.

Глюкоза.

В-23Следующие результаты были получены во время экспериментального определения клиренса:

17_1п - 50 мг/л Р_1п- 1мг/л ' V. = 2 мл/мин Ць " 75 ммоль/л Р_№ - 150 ммоль/л Какова фракционная экскреция (РЕ) натрия?

 

О-23 0,01 FE_Na=

 

к-во экокретированного Ка    ^         [7_№У к-во профильтровавшегося Ка        СКФ х Р_Ыа

230

75 ммоль/л х 2 мл/мин 100 мл/мин х 150 ммоль/л

- 0,01.

Это означает, что экскретируется только 1 % от количества профильтровавшегося натрия, т. е. 99 % реабсорбируются.

В-24 Во время эксперимента с микропункцией проба канальцевой жидкости (ТР) была получена из конца проксимального канальца и обнаруженная концентрация инули­на была в два раза выше, чем его концентрация в плазме, т. е. ТР^Р^ = 2. Какое ко­личество воды реабсорбировалось в проксимальном канальце?

0-24 50 % от объема воды, который первоначально профильтровался. Поскольку инулин не реабсорбируется, не секретируется, то увеличение его концентрации вдоль ка­нальца обусловлено в целом реабсорбцией воды и может быть использовано для рас­чета степени реабсорбции воды.

В-25 Спустя 1 мес после начала заболевания были разрушены 80 % нефронов (обеих по­чек). Какова будет концентрация мочевины в крови, если перед началом заболева­ния она составляла 5 ммоль/л? а 25 ммоль/л. б 5 ммоль/л. в 6 ммоль/л.

г  Постепенное повышение.

д Эту величину невозможно рассчитать, если не условиться, что прием белка п аци-ентом не изменился под влиянием болезни.

0-25 Если принять, что прием белка через рот является постоянной величиной, то цифра 25 ммоль/л может считаться правильным ответом, поскольку общее количество профильтровавшейся мочевины в данном случае может быть восстановлено до нор­мы [25(0,2 х 180) = 51 х 80]. В то же время, если прием белка через рот уменьшился на 50 %, то в этом случае концентрация мочевины в плазме стабилизируется на уровне 12,5 ммоль/л, поскольку в организме образуется только 50 % мочевины.

В-26 Существует результирующее передвижение анионов фосфата через люминальную мембрану в клетки канальцев, даже хотя концентрация фосфатов в цитозоле выше, чем концентрация фосфатов в канальцевой жидкости, и поэтому имеет место цито-золь-негативная разность потенциалов по обе стороны от люминальной мембраны. Доказывает ли это, что перемещение анионов фосфатов обусловлено прямым ис­пользованием энергии, освобождающейся при распаде АТФ?

0-26 Нет. Это доказывает, что передвижение является активным процессом, но это может быть вторично активный транспортный процесс (фактически это так и есть).

В-27 Вы пытаетесь измерить Т_т при реабсорбции глюкозы у пациента. Вы хотите рассчи­тать реабсорбцию глюкозы [(скорость клубочковой фильтрации х Р_с) - (17_С х V)] по мере повышения содержания глюкозы в плазме путем в/в инфузии. Вы останавли­ваете исследование, когда глюкоза впервые появляется в моче, считая, что реабсорб-ция в данный момент равна Т„ Это верно?

0-27 Нет. Глюкоза начинает появляться в моче до того, как Т„ достигается во всех нефро-нах. Поэтому если вы продолжаете увеличивать содержание глюкозы в плазме, то скорость реабсорбции еще немного возрастет. Вы можете быть уверены, что Т„ будет достигнут только тогда, когда скорость реабсорбции достигнет постоянной величи­ны, несмотря на дальнейший прирост уровня глюкозы в плазме.

! для изучения

 

231

В-28Если у пациента 50 % нефронов не функционирует, то наличие в крови какого из

следующих веществ будет свидетельствовать о сгущении крови?

а Мочевина.

б Креатинин.

в Мочевая кислота.

г  Большинство аминокислот.

д Глюкоза.

О-28а. б. в. Все эти продукты метаболизма в норме экскретируются в большом количе­стве, снижение скорости клубочковой фильтрации вызовет увеличение их концент­рации в плазме крови, пока фильтруемая нагрузка будет увеличиваться до такого уровня, когда установится их нормальная экскреция. В противоположность этому величина Т_т реабсорбции для глюкозы, аминокислот и многих других органических веществ, которые не являются продуктами метаболизма, обычно столь велика, что предотвращает их существенную экскрецию. Соответственно их концентрация в плазме практически независима от деятельности почек, т. е. их концентрация в плаз­ме не зависит от участия почек.

В-29Концентрация мочевины в моче всегда гораздо выше, чем в плазме. Связано ли это с тем, что главный процесс, которому подвергается в канальцах почки мочевина, это секреция?

О-29Нет. Основной процесс, которому в канальцах почки подвергается мочевина, явля­ется реабсорбция. Причина, по которой концентрация мочевины в моче выше, чем в плазме, в том, что реабсорбируется относительно большее количество воды, чем мо­чевины, тем самым приводя к концентрированию мочевины в канальце.

В-30Если концентрация белка в клубочковом фильтрате была 0,005/100 мл и реабсорб­ция равна нулю, то какое количество белка будет экскретироваться в сутки (будем считать, что скорость клубочковой фильтрации равна норме)?

О-309г.

Экскретировано = профильтровано - реабсорбировано = = (0,05 г/л х 180 л/сут) - 0 -

- 9 г/сут.

В-31Лекарственный препарат способен увеличивать экскрецию мочевой кислоты. Рас­скажите по крайней мере о трех механизмах, которыми он может действовать.

О-31

1.   Увеличение синтеза мочевой кислоты -> увеличение содержания в плазме моче­
вой кислоты -> увеличение фильтрации мочевой кислоты.

2.   Стимуляция секреции мочевой кислоты.

3.   Торможение реабсорбции мочевой кислоты.

В-32Если вы хотите увеличить экскрецию хинина (слабое органическое основание) у ва­шего пациента, то вы постараетесь у него в моче изменить рН в какую сторону?

О-32Снижение рН. Это переведет больше хинина в его электрически заряженную форму, что будет препятствовать его пассивной реабсорбции.

В-33В устойчивом состоянии какое количество хлорида натрия будет экскрет ировать с мочой в сутки здоровый человек, который получает 12 г хлорида натрия в сутки? а 12 г/сут. б Менее 12 г/сут.

0-33 б. Экскреция с мочой хлорида натрия в устойчивом состоянии должна быть мень­ше, чем прием этого вещества через рот на величину, равную потере вещества с по­том и калом. В норме эта величина очень мала, менее 1 г/сут, так что экскреция с мочой в этом случае равна примерно 11 г/сут.

В-34 У субъекта концентрация натрия в плазме 144 ммоль/л, клиренс инулина 120 мл/мин, объем мочеотделения 36 мл за 30 мин, концентрация натрия в моче 200 ммоль/л. Какой процент профильтровавшегося натрия экскретирован?

0-34 1,4 %.

Профильтрованный Nа^ = 144 ммоль/л х 0,12 л/мин -

= 17,28 ммоль/мин. декретированный Na⁺ = 0,036 л/30 мин х 200 ммоль/л =

= 0,24 ммоль/мин.экскретированный        0,24 Профильтрован-    "   17,28 ^х 10° ⁼ № %• ный

В-35 При хронической патологии почек уровень мочевины в плазме может быть сущест­венно повышен. Какое влияние это оказывает на экскрецию натрия, хлора и воды?

О-35 Экскреция натрия и воды увеличена.

В-36 а Полное торможение активного транспорта натрия и хлора в толстой восходящей части петли Генле будет практически блокировать возможность экскреции кон­центрированной мочи. Так ли это?

б Увеличение пассивной проницаемости толстой восходящей части петли Генле по отношению к натрию и хлору снизит максимальную концентрационную способ­ность почки. Так ли это?

в Активная реабсорбция натрий и хлора в нисходящей тонкой части петли Генле является компонентом поворотно-противоточной множительной системы. Так или не так?

0-36 а. Так.

б. Так. Градиент между восходящим коленом и интерстициальным пространством
на любом горизонтальном уровне будет снижен, поэтому градиент от вершины к ос­
нованию будет уменьшен.

в.  Не так. В нисходящей тонкой части петли Генле не происходит реабсорбции на­
трия или хлора.

В-37 Здоровому экспериментальному животному вводят лекарство, потом берут в конце проксимального извитого канальца путем микропункции образец каналъцевой жид­кости (ТР) и одновременно пробу плазмы (Р). Отношение ТР/Р по инулину равно 1,5, а по натрию — 0,99. Данное лекарство тормозит, стимулирует или никак не дей­ствует на проксимальную реабсорбцию натрия?

0-37 Тормозит. По данным клиренса инулина получается, что только 30 % профильтро­вавшейся воды реабсорбируется. Поскольку ТР/Р по натрию, по существу равняет­ся 1 (нормальное значение для жидкости из проксимального канальца), то это озна­чает, что только 30 % профильтровавшегося натрия было реабсорбировано, т. е. ве­личина гораздо меньше нормы. Если у вас есть трудности в понимании этого отнрсительно сложного вопроса, то посмотрите комментарий 3 к главе 3.

В-38Справедливо или нет:

а Результирующая реабсорбция натрия происходит в толстой восходящей части петли Генле.

б Результирующая реабсорбция воды происходит в нисходящей тонкой части пет-

ли Генле. в Результирующая реабсорбция воды происходит в собирательной трубке в при-

сутствии АДГ. г  Результирующее всасывание интерстициальной жидкости происходит в газа

О-38Все справедливо. В последнем пункте может быть определенная сложность. Дело в том, что уаза гес1а функционируют как противоточные обменники' для осуществле­ния общей результирующей диффузии натрия и воды в/из уаза гес1а посредством уравновешивания любого результирующего перемещения в нисходящих сосудах с противоположным по направлению в восходящих сосудах. Таким образом, резуль­тирующие диффузионные перемещения минимальны, но в физиологических усло­виях поступление жидкости в капилляры все равно должно иметь место; или в про­тивном случае натрий и вода, реабсорбируемые из петли Генле и собирательной трубки, не будут удалены.

В-39Вводится лекарство, которое блокирует все натриевые каналы и переносчики на лю-минальной мембране вдоль всего канальца, но оно не действует на Ка,К-АТфазные насосы в базолатеральной мембране. Что произойдет с реабсорбцией натрия?

О-39Она полностью прекратится. Даже хотя активная фаза не будет нарушена лекарст­вом, натрий не будет попадать в клетку, чтобы перемещаться далее насосами.

В-40Вводится лекарство, которое блокирует Ка,К-АТФазу в канальце. Прекратит ли это реабсорбцию хлора во всех сегментах нефрона?

О-40Реабсорбция хлора будет блокирована везде, за исключением корковой собиратель­ной трубки. Активный процесс по отношению к хлору в последнем сегменте осу­ществляется посредством антипорта с бикарбонатом и независим от натрия.

В-41 Скорость гломерулярной фильтрации натрия в изолированной, перфузируемой на­сосом почке у собаки в эксперименте оказалась равна 15 ммоль/мин. а Как вы думаете, сколько натрия останется в конце проксимального канальца? б Скорость клубочковой фильтрации у животного внезапно увеличивается на 33 %. Какое количество натрия теперь остается в конце проксимального канальца?

О-41 а. 5 ммоль/мин. Примерно две трети от профильтровавшегося натрия реабсорбиру-ется в проксимальном канальце.

б. 6,6 ммоль/мин. Количество профильтровавшегося натрия возрастает с 15 до 20 ммоль/мин. Клубочково-канальцевое равновесие поддерживает частичную реаб­сорбцию натрия на уровне примерно ²/з от профильтровавшегося количества.

В-42В норме альдостерон регулирует реабсорбцию примерно 33 г натрия хлорида в сут­ки. Если пациент утрачивает 100 % функциональной активности надпочечников, бу­дут ли 33 г хлорида натрия экскретироваться в сутки независимо (от каких-либо других факторов)?

О-42Нет. Как только у человека развивается дефицит натрия в результате его усиленной экскреции, то приходят в действие рефлексы, обычно задерживающие натрий. Они, конечно, будут неспособны увеличить скорость секреции альдостерона, но они уменьшат скорость клубочковой фильтрации и повлияют на другие факторы, кото­рые меняют реабсорбцию натрия в канальце для компенсации (по крайней мере от­части) обратного всасывания натрия, сниженного из-за уменьшенной продукции альдостерона.

В-43Что происходит с экскрецией натрия, когда человек находится в вертикальном по­ложении в покое?

0-43 Она уменьшается. Из-за накопления крови в венозном русле и увеличения фильтра­ции жидкости через капилляры нижних конечностей состояние без движения вызы­вает существенное уменьшение объема плазмы, что стимулирует все указанные фак-.   торы, ведущие к снижению экскреции натрия (сниженная скорость клубочков ой фильтрации и увеличенная канальцевая реабсорбция).

В-44 У пациента возникло острое и интенсивное кровотечение, концентрация белка в /плазме в норме. (Прошло слишком мало времени, чтобы интерстициальная жид­кость могла переместиться в плазму.) Означает ли это, что перитубулярное капил­лярное онкотическое давление также равно норме?

0-44 Нет. Вероятно, оно будет выше нормы из-за увеличения фильтрационной фракции вторично по отношению к спазму почечных артериол, при этом в роли медиаторов выступают симпатические нервы почек и ангиотензин II.

В-45 Если правая почечная артерия становится патологически спазмированной, то что произойдёт с секрецией ренина в правой и в левой почке?

0-45 Правая почка увеличит секрецию из-за уменьшения перфузионного давления почки, действующего через внутрипочечные барорецепторы и уменьшенный приток жид­кости к таси!а с!еп§а. Эта увеличенная секреция приведет к системному увеличению в артериальной крови ангиотензина II и артериального давления, оба эти фактора будут тормозить секрецию ренина левой почкой.

В-46 Пациент с повышенной проницаемостью клубочков и нормальной функцией ка­нальцев теряет белок с мочой, и поэтому в плазме у него содержание альбумина со­ставляет 2,5 г/100 мл. Практически весь натрий, поступающий с пищей, задержива­ется (т. е. экскреция натрия с мочой близка к нулю), и у пациента появляются отеки. Какой стимул играет роль в задержке натрия почкой в данном случае, если общий внеклеточный объем очевидно больше, чем в норме?

0-46 Из-за низкого содержания в плазме альбумина объем плазмы уменьшен в результате ненормального баланса сил, воздействующих на капилляр. Уменьшение объема плазмы инициирует рефлексы, задерживающие натрий, как если бы объем плазмы был уменьшен вследствие диареи, ожога и проч. Задержанная в организме жидкость не восстанавливает офьем плазмы до нормы, а просто фильтруется в интерстициаль-ное пространство, в результате чего увеличивается отек. Интересно, что реабсорбция . натрия в канальце увеличивается несмотря на то, что концентрация белка в периту-булярных капиллярах почти всегда меньше нормы, что должно уменьшать реабсорб-цию натрия в канальце. Увеличенный уровень альдостерона, безусловно, является важным фактором в стимуляции реабсорбции натрия и в преодолении влияния низ­кой концентрации белка. Также могут иметь значение изменения гемодинамики в почке.

В-47 Пациент страдает от первичного гиперальдостеронизма, т. е. повышенной секреции альдостерона, обычно обусловленной альдостерон-продуцирующей опухолью надпо­чечников. Будет ли концентрация ренина в плазме выше или ниже в этом случае по сравнению с нормой?

0-47 Ниже. Повышенный уровень альдостерона влечет за собой положительный баланс натрия, что тормозит секрецию ренина. Таким образом, у больного отмечается высокий уровень альдостерона в плазме, низкий уровень ренина в плазме — явный при­знак наличия болезни, поскольку почти во всех прочих ситуациях уровни ренина и

I для изучения

 

235

альдоетерона изменяются в одном направлении (поскольку система ренин-ангиотент зйн является важным регулятором секреции альдостерона).

В-48Любой лекарственный препарат, который увеличивает экскрецию натрия и воды, на­зывается диуретиком (хотя термин натрийуретик, возможно, был бы лучше). Пере­числите возможные механизмы действия таких лекарственных веществ.

О-48

1.      Увеличивают скорость клубочковой фильтрации или путем повышения артери­
ального давления крови, или посредством дилатации афферентных артериол по­
чек.

2.  Вызывают изменение гемодинамики, которое увеличивает почечное интерстици-
альное гидростатическое давление.

3.  Непосредственно ингибируют систему активного транспорта натрия, например,
посредством блокады Ка,К-АТФазы.

4.  Непосредственно блокируют Ка,К,2С1-котранспортер в толстой восходящей час­
ти петли Генле.

5.  Непосредственно блокируют Ка,С1-котранспортер в дистальном извитом каналь­
це.

6.  Ингибируют антипорт пары: натрий—ион водорода.

7.  Тормозят секрецию ренина, образование ангиотензина II или воздействие ангио-
тензина II на кору надпочечников.

8.  Блокируют действие альдостерона.

9.  Действуют как осмотический диуретик посредством своего осмотического эффек­
та.

Этот список включает основные виды диуретиков, имеющие клиническое значе­
ние.                        , ,          ,

В-49 Пациенту вводят лекарство, которое вызывает дилатацию как афферентных, так и эфферентных артериол. Отбрасывая все остальные механизмы действия данного ле­карства, ответьте, что произойдет с процентом'профильтровавшегося натрия, кото­рый будет реабсорбироваться в проксимальном канальце у данного пациента?

0-49 Он снизится. Этот вопрос фокусируется на воздействии почечного интерстициаль-ного гидростатического давления (ПИГД) на реабсорбцию натрия в проксимальном канальце, и здесь ситуация является полностью противоположной той, что возника­ет при стимуляции симпатических нервов почек: (1) у пациента отмечается сущест­венное снижение общего почечного сосудистого сопротивления и в результате воз­растает гидростатическое давление в перитубулярных капиллярах (Ррс); (2) также имеет место существенное увеличение почечного кровотока и небольшое увеличение (или его отсутствие) изменения скорости клубочковой фильтрации (Р_сс остается практически неизменным, но Пес увеличивается в меньшей степени, чем в норме, из-за существенного увеличения почечного кровотока), отсюда фильтрационная фрак­ция снижается, что влечет за собой уменьшение онкотического давления в периту­булярных капиллярах (Прс). Как увеличенное Рро так и уменьшенное ПРС увеличи­вают ПИГД, что вызывает снижение реабсорбции натрия и воды в проксимальном канальце. (Вопрос был сформулирован по отношению к «проценту профильтровав­шегося натрия», который реабсорбируется, так что клубочково-канальцевый баланс при ответе на этот вопрос вы можете проигнорировать. Другими словами, до какой степени скорость клубочковой фильтрации увеличится в этой ситуации, что только этот фактор, благодаря клубочково-канальцевому балансу, будет увеличивать абсо­лютную величину реабсорбции натрия, но не процент реабсорбировавшегося натрия от величины данного профильтровавшегося иона.)

В-50 Здоровый человек теряет 2л изотонического солевого раствора вследствие диареи. Одновременно он выпивает 2л чистой воды. Что случится с

а Объемом внеклеточной жидкости. 6 Осмолярностью жидкости организма, в Секрецией ренина и альдостерона. г  Секрецией АДГ.

0-50 а. б. И объем внеклеточной жидкости, и величина осмолярности уменьшаются. По­скольку потерянная из организма жидкость была изотонйчной, то в целом 2 л были утрачены из внеклеточного пространства. (Поэтому осмолярность не изменилась и вода не перемещалась ни в клетку, ни из клетки.) 2 л введенной через рот чистой во­ды распределятся в общей воде организма, только одна треть останется во внекле-^точном объеме. Более того, добавка чистой воды уменьшает осмолярность жидкости организма.

в. Увеличится в связи с рефлексами, активированными уменьшением объема внек­
леточной жидкости.

г.  Нельзя предугадать с точностью, но она, вероятно, уменьшится. Уменьшенный
объем внеклеточной жидкости рефлекторно стимулирует секрецию АДГ, но снижен­
ная осмолярность будет тормозить его секрецию при участии гипоталамических ос-
морецепторов. Импульс со стороны осморецепторов обычно прежде всего домини­
рует во время таких «конфликтов», если уменьшение объема внеклеточной жидкос­
ти не будет очень значительным.

В-51 Человек экскретирует 2 л мочи с осмолярностыо 600 мосм/л. В результате этого ос­молярность общей жидкости организма увеличится или уменьшится!

0-51 Она уменьшится. Субъект экскретировал 2 л х 600 мосм/л - 1200 моем растворен­ного вещества и 2 л воды. В двух литрах жидкости организма в физиологических ус­ловиях содержится 2 л х 300 мосм/л = 600 моем растворенного вещества. Соответ­ственно субъект экскретировал относительно больше растворенного вещества, чем воды, в сравнении с теми физиологическими пропорциями, в которых жидкости на­ходятся в организме. Это снизит осмолярность жидкости организма.

В-52 Человек экскретирует 3 л мочи с осмолярностыо 150 мосм/л. В результате этого ос­молярность общей жидкости организма увеличится или уменьшится!

/

0-52 Она увеличится. Человек экскретировал 3 л х 150 мосм/л * 450 моем растворенного вещества и 3 л воды. Такое количество растворенного вещества содержится в 450 -*• -8- 300 мосм/л = 1,5 л физиологической жидкости организма. Поэтому человек экс­кретировал относительно больше воды, чем реабсорбированного вещества, в сравне­нии с теми физиологическими пропорциями, в которых жидкость находится в орга­низме.

В-53 Каковы главные точки приложения эффектов в почке у следующих гормонов? Альдостерон. АДГ. Ренин. Адреналин. Ангиотензин II.

0-53 Альдостерон: корковая собирательная трубка (главные клетки).

АДГ: корковые и мозговые собирательные трубки (главные клетки). Ренин: точек приложения действия в почке нет.

Адреналин: артериолы почек, юкстагломерулярный аппарат и канальцы почек (пре-< имущественно проксимальный каналец).

Ангиотензин II: артериолы почек и канальцы почек (преимущественно проксималь-•    ный каналец).

Вопросы для изучения

В-54 Каковы главные регуляторы секреции альдостерона?         и г      ₍.   ,

О-54 1. Ангиотензин II.

2.  АКТГ,   ,

3.  Концентрация калия в плазме.

В-55 Каковы главные регуляторы секреции ренина?

О-55 1. Давление в афферентных артериолах (внутрипочечные барорецепторы).

2.  Поступление хлорида натрия к таоиа ёепза.

3.  АКТИВНОСТЬ симпатических нервов почки.

4.  Ангиотензин II.

В-56 Каковы основные регуляторы секреции АДГ?

О-56 1. Осмолярность жидкостей организма посредством влияния на осморецепторы ги­поталамуса. 2. Объем плазмы (при участии барорецепторов сердечно-сосудистой системы).

В-57Регуляция экскреции калия достигается преимущественно за счет воздействия на

скорость какого из следующих процессов?

а Фильтрация калия.

б Реабсорбция калия.

в Секреция калия.                         ,

О-57 в.

В-58 У человека с ранее нормальным балансом калия в организме в течение нескольких дней отмечается невротическая гипервентиляция. Что происходит в течение этого периода с балансом калия?

О-58 Он становится отрицательным. Гипервентиляция вызывает алкалоз, что, в свою оче­редь, стимулирует увеличение секреции калия (возможно, из-за обусловленного ал­калозом увеличения концентрации калия в клетках канальцев почек).

В-59 У пациента опухоль располагается в надпочечниках, которые продолжают секрета-ровать значительное количество альдостерона (первичный гиперальдостеронизм). При этом скорость экскреции калия в норме, повышена или снижена?

О-59Повышена. Повышенный уровень альдостерона стимулирует секрецию калия и по­этому его экскрецию. Более того, если достаточное количество натрия задерживает­ся в организме, чтобы увеличить скорость клубочковой фильтраций и вызвать час­тичное торможение проксимальной реабсорбции, то в результате увеличенное по­ступление жидкости в корковую собирательную трубку еще больше увеличит секрецию калия. В данном случае не отмечается феномена ускользания калия, сход­ного с таким явлением в отношении натрия при действии альдостерона.

В-60 У пациента с выраженной застойной сердечной недостаточностью секретируется значительное количество альдостерона. В этом случае скорость экскреции калия равна норме, повышена, понижена?

О-60Относительно в норме. Вы вполне можете ответить «повышена», учитывая, что уве­личенный уровень альдостерона будет стимулировать секрецию калия, как описано в предыдущем вопросе. В то же время эти эффекты более чем уравновешиваются тем фактом, что у пациента уменьшен объем жидкости, поступающей в корковую со-биратедьдгую трубку (из-за -уменьшенной скорости клубочковой фильтрации и уве­личенной реабсорбции в проксимальном канальце и петле), вспомним, что секреция калия снижается, когда количество жидкости, протекающей через корковую собира­тельную трубку, уменьшается. Это объясняет, почему у больных со вторичным ги-

238

 

Вопросы для изучения

перальдостеронизмом на фоне отеков не теряются значительные количества калия, в то время как это имеет место у пациентов с первичным гиперальдостеронизмом.

В-61 У пациента с застойной сердечной недостаточностью в плазме увеличено содержа­ние альдостерона и задерживается натрий. Терапия начата с применения диурети­ков, в результате заблокирована реабсорбция в толстой восходящей части петли Ген-ле и спустя несколько дней увеличивается уровень рН плазмы, т. е. развивается ме­таболический алкалоз. Каков механизм развития этого явления?

0-61 Перед началом терапии диуретиками у пациента, вероятно, баланс калия был в нор­ме, поскольку стимулирующий эффект повышенного уровня альдостерона на секре­цию калия был компенсирован тормозным воздействием слабого потока жидкости в собирательной трубке (вызванного сниженной скоростью клубочковой фильтрации и увеличенной реабсорбцией натрия в проксимальном канальце), что типично для больного с застойной сердечной недостаточностью (вопрос 60). Диуретик, усиливая поток жидкости в собирательной трубке, увеличит стимулирующее действие альдо­стерона и вызовет существенное увеличение секреции калия. Это, в свою очередь, может вызвать дефицит калия в организме, что затем вместе с повышением уровня альдостерона вызовет неожиданное увеличение секреции ионов водорода в каналь­цах и увеличение образования аммония. Таким образом, почки создают в организме метаболический алкалоз путем введения слишком большого количества бикарбона­та в кровь.

В-62 Дайте три обоснования, почему осмотический диурез (как, например, при нерегули­руемом диабетическом кетоацидозе) увеличивает экскрецию калия.

0-62 1. Он тормозит реабсорбцию калия в проксимальном канальце.

2.  Он увеличивает поступление жидкости в корковую собирательную трубку, что
ведет к увеличению секреции калия.

3.  Он вызывает дефицит натрия в организме, что увеличивает секрецию альдостеро­
на (через систему ренин—ангиотензин), и этот гормон стимулирует секрецию ка­
лия.

В-63 Пациент экскретирует 2 л щелочной мочи (рН = 7,6), содержание бикарбоната в ко­торой 28 ммоль/л. Темп экскреции титруемых кислот составляет: а 56 ммоль.

6 Отрицательная величина, в Неизвестна без получения данных, касающихся аммония.

0-63 б. Если в моче рН более чем 7,4, то ясно, что титруемые кислоты не экскретируют -ся, действительно, здесь имеет место отрицательная экскреция титруемых кислот. Аммоний не участвует в создании титруемых кислот, и при их расчете аммоний можно игнорировать.

В-64 При обследовании пациента были получены следующие лабораторные данные:

Сь - 170 л/сут. •Рнсо; ⁼ 25 ммоль/л. Вад - 0. рН мочи = 5,8.

Титруемая кислотность - 26 ммоль/сут. МН^ мочи = 48 ммоль/сут.

Рассчитайте количество нового бикарбоната, поступившего в кровь, т. е. количество декретированных кислот.

239

О-64 74 ммоль/сут (количество титруемых кислот и карбонат).

 

) минус декретированный би-

В-65 Какие из предлагаемых величин характерны для больного с первичным гипераль-достеррнизмом?

рН мочи      рН плазмы

а           6,9              7,55

б          8,2               7,55

в          4,8              7,30

0-65 а. Этот пациент секретирует избыточное количество альдостерона, что увеличивает дефицит калия в организме (из-за увеличенной секреции калия почками). Дефицит калия и избыток альдостерона синергично увеличивают непропорционально высо­кую секрецию ионов водорода, тем самым приводя больного к метаболическому ал­калозу. Обратите внимание, что моча остается кислой, т. е. почки не оказывают ком­пенсаторного воздействия на алкалоз.

В-66 Каковы три непосредственных эффекта альдостерона на каналец?

О-66 Увеличение реабсорбции натрия, увеличение секреции калия и увеличение секре­ции ионов водорода.

В-67 Больной теряет большое количество НС1 из-за непрекращающейся рвоты на протя-ядении трех дней, и поэтому у него рН плазмы - 7,50. рН мочи = 8,0 к концу первого дня, а к концу третьего дня — 6,9. Объясните эти данные.

0-67 Щелочная реакция мочи в первые сутки соответствует почечной компенсации алка­лоза, вызванного рвотой. Слабокислая моча на 3-й день указывает на то, что почки более не могут компенсировать алкалоз. Это происходит в основном, поскольку про­грессирующее развитие выраженного уменьшения объема внеклеточной жидкости и дефицит хлора стимулируют секрецию ионов водорода, предотвращая потерю би­карбоната с мочой. (Дефицит калия и повышенный уровень альдостерона могут так­же усугубить ситуацию.)

В-88 Совместите каждое положение в верхней группе патологических ситуаций (обозна­чены буквами) с соответствующими характеристиками в нижней группе (обозначе­ны цифрами). Термины «увеличенные» или «уменьшенные» используются в сравне­нии с нормой.

а Деабетический кетоацидоз. б Гиповентиляция. в Избыточное поступление рег оз бикарбоната натрия.

1.      Увеличение рН плазмы, увеличение содержания бикарбоната в плазме, ощелачи­
вание мочи.

2.  Уменьшение рН плазмы, уменьшение содержание бикарбоната в плазме, подкис -
ление мочи.

3.  Уменьшение рН плазмы, увеличение содержания бикарбоната плазмы, подкисле-
ние мочи.

0-68 а. 2

б.  3

в.  1

В-69 Какие изменения вы предполагаете обнаружить у пациента, страдающего первич­ным повышением секреции паратгормона?    • а Увеличение содержания в плазме кальция. б Уменьшение содержания в плазме фосфатов. в Увеличение содержания в моче кальция.

240

 

Вопросы для изучения

г  Увеличение реабсорбции кальция в канальцах. д Увеличение содержания фосфатов в моче, е Увеличение содержания кальцитонина в плазме. ж Увеличение содержания 1,25-(ОН)₂О₃ в плазме.

0-69 Все характеристики справедливы; в и г не являются чем-то взаимно исключающим из-за увеличения количества фильтрующегося кальция. Содержание кальцитонина увеличивается при возрастании содержания кальция в "плазме. Образование 1,25-(ОН)₂О₃ увеличено в результате воздействия паратгормона.

В-70 Какую из следующих характеристик вы предполагаете обнаружить у больного, чьи почки не синтезируют 1,25-(ОН)₂О₃?

а Уменьшение всасывания кальция в желудочно-кишечном тракте.
б Уменьшение всасывания фосфатов в желудочно-кишечном тракте.       /

в Уменьшение содержания кальция в плазме, г  Увеличение концентрации паратгормона в плазме.

0-70 Будет обнаружено все выше перечисленное. Увеличение секреции паратгормона стимулируется за счет низкого содержания в плазме кальция.

В-71 Полное ингибирование активной реабсорбции натрия вызовет увеличение экскре­ции какого из следующих веществ?

Вода.

Мочевина.

Хлор.

Глюкоза.

Аминокислота.

Бикарбонат.

ж Кальций.

Приложение А

Р       С

 

каналец
Р             С

 

трубок
Р              С

 

1ческие питатель-вещества шина жи, пептиды

аты ульфаты анические анионы

)ганические катионы

 

(х)*

х (могут также реабсорбироваться и/или пассивно секр^тироваться вдоль канальца)

х (могут также реабсорбироваться и/или пассивно секретироваться вдоль канальца)

 

Вфаты	X                      X
Иатрий	X                                          XX	X
р°Р	X                                         XX	X
Рода	X                                       X	X
[Калий	х                             х      (х)*                         х	X
Ионы водорода	XX                                         X
•Бикарбонат	X                                          XX	X
[Аммоний	х         (х)-
[Кальций	X                                             X                                 X	X
|Р - реабсорбция; С = секреция
ь . * Описано в комментарий 4, глава 5. [   * Описано'в комментарии 3, глава 8. 1   ~ Описано в комментарии 1 1, глава 9.
г

242

Табл. 2
Главные клетки

1. Реабсорбция натрия (стимуляция альдостероном).

2.   Секреция калия (стимуляция альдостероном).

3.   Реабсорбция воды (стимуляция антидиуретическим гормоном).

Комментарий: Процессы (1) и (2) связаны с функцией №,К-АТФазой базолатераль-ной мембраны.

Вставочные клетки, тип А

1. Секреция ионов водорода, что оказывает воздействие на реабсорбцию бикарбоната
и/или экскрецию титруемых кислот (стимуляция при увеличении Р^ и уменьшении
рН внеклеточной жидкости).

2.       Реабсорбция калия.

Комментарий: Эти два процесса связаны с Н,К-АТФазой люминальной мембраны.

Вставочные клетки, тип В

1. Реабсорбция хлора (? стимуляция при дефиците хлора).

2.  Секреция бикарбоната (стимуляция при увеличении рН внеклеточной жидкости)
Комментарий: Эти два процесса связаны посредством с С!/бикарбонат-антипорта в
люминальной мембране.

 

Табл. 2

Приложение Б

Группа

 

Механизм

 

Локализация

 

Ингибиторы карбоангидра-зы

Тиазиды

Калийсберегающие диуре­тики*

 

Торможение секреции ионов водорода, что влечет умень­шение реабсорбции бикарбо­ната и натрия

Торможение Ма,К,С1-котран-спортера в люминальной мембране

Торможение Ма,С1-котран-спортера в люминальной мембране

Конкурентное угнетение эф-фекта альдостерона

Блокада натриевых каналов люминальной мембраны

 

Проксимальный каналец

Дистальный извитой кана­лец

* За исключением этой группы препаратов, диуретики увеличивают экскрецию калия, так же как и на­трия (см. текст). Антагонисты альдостерона не увеличивают экскрецию калия, поскольку они тормозят стимуляцию альдостероном секреции калия. Блокаторы натриевых каналов также тормозят секрецию ка­лия, в данном случае посредством снижения количества натрия, поступающего в клетки собирательной трубки для транспорта через базолатеральную мембрану при участии Ка,К-АТФазных насосов; уменьше­ние притока натрия снижает активность насосов и интенсивность транспорта калия в клетку.

\

Оглавление

Предисловие к русскому изданию.............................................................. 9

Предисловие . ............... ,........................................................................ 11

1 Функции почки, анатомия и основные процессы, протекающие в почке ....... 15

Цели........ …............ ..........................................................................   15

Функции .______________________________________________   16

Анатомия почек и мочевыводящей системы....................................... 18

Нефрон …................................................. ..................................... 21

Почечное (мальпигиево) тельце..... ….. ………...------- .......... 21

Каналец...................................... …… ................................           23

Кровоснабжение нефронов.......................................................... 26

Типы нефронов_ ........................................................................... 28

Гетерогенность нефронов............................................................. 28

Юкстагломерулярный аппарат..................................................... 28

Иннервация почек....................................... …..--------------- 29

Введение в основные процессы мочеобраэования- ….......... - ….     29

Гломерулярная фильтрация.......................................................... 29

Канальцевая реабсорбция и канальцевая секреция................... 31

Обмен веществ в канальцах.......................................................... 35

Внутрипочечные химические мессенджеры............... ....................... 35

Методы, применяемые в изучении физиологии почек...................... 37

Примечания........................................................................................... 37

2 Почечный кровоток и клубочковая фильтрация.............................. 39

Цели__ .................................................................................................. 39

Кровоток, сосудистое сопротивление и давление в почках............. 41

Гломерулярная фильтрация  ................................................................ 42

Образование гломерулярного фильтрата ...................................  42

Факторы, определяющие скорость клубочковой фильтрации .  43

К_{{.....................................................................................}                                         46

РОС                                                         ......                  .....46

РВС.......................................................................................... 49

Пес.....                                                 .                                 49

Среднее артериальное давление и саморегуляция............................ 50

Почечная симпатическая иннервация................................................. 55

Рефлексы с участием почечных симпатических нервов…….. . 56

Ангиотензин II............................................................ ._{.................................} 58

Регуляция секреции ренина......... ............................................ 58

Внутрипочечные барорецепторы                                         58

Масulа densа                                                                             59

Почечные симпатические нервы                                          60

Ангиотензин II           ……                                                               61

Приспособительное значение увеличенной продукции ренина 61

Простагландины........................................ ........................................... 62

Другие факторы.................................................................. ................... 63

Примечания .......................................................................................... 65

3  Почечный клиренс......................................................................................................................... 69

Цели........................................................................... .............................. 69

Определение скорости клубочковой фильтрации.............................. 70  

Определение клиренса............................................................ :....... 72

Основная формула для определения клиренса................................... 74

Количественное определение канальцевой реабсорбции и секреции

с использованием методики клиренса......................................... 76

Концентрация креатинина и мочевины в плазме как показатель динамики

скорости клубочковой фильтрации.............................................. 77

Примечания........................................................................................... 79

4  Основные механизмы канальцевой реабсорбции и секреции............................................ 81

Цели........................................................................................................ 81

Классификация механизмов транспорта............................................. 82

Диффузия......................................................................................... 82

Облегченная диффузия.................................................................. 82

Первично активный транспорт..................................................... 83

Вторично активный транспорт (контранспорт и антипорт)..... 83

Эндоцитоз..................................................................................... .83

Перенос веществ вместе с растворителем.................................. 84

Механизмы транспорта, участвующие в реабсорбции......... ............. 84

Поступление жидкости в перитубулярные капилляры .............. 89

Максимальный канальцевый транспорт..................................... 90

Механизмы транспорта, участвующие в канальцевой секреции....... 92

Двунаправленный транспорт............................. ................................. 93

Регуляция деятельности мембранных каналов и переносчиков........ 96

«Разделение труда» в канальцах...........................................................   97

Примечания............................................ .............................................   98

5  Выделение почками органических веществ........................................................................... 99

Цели..................................... _________________________________ 99

Активная проксимальная реабсорбция органических питательных веществ:

глюкозы, аминокислоты и пр..................................................... 100

Белки и пептиды......................... '........................................................ 101

Мочевина.............................................................................................. 102

Активная проксимальная секреция органических анионов............. 103

Ураты............................................................................................ 104

Активная проксимальная секреция органических катионов........... 105

Пассивная реабсорбция или секреция слабых органических кислот

и оснований.................................................................................. 106

Примечания.......................................................................................... 109

6  Основные почечные процессы, касающиеся транспорта натрия, хлора и воды . 110

Цели.............................................................. .................................... 110

Общие положения.................................................................................. 113

Реабсорбция натрия....................................................................... 113

Реабсорбция хлора......................................................................... 115

Реабсорбция воды.......................................................................... 115

Отдельные канальцевые сегменты.....................................................   119

Проксимальный каналец............................................................... 119

Петля Генле ……………………………………………………  .123

 

Дистальный извитой каналец и система собирательной трубки   ........         123

Концентрирование мочи: противоточно-множительная система мозгового

слоя........ ....................................................................................... 126

Роль мочевины интерстициальной жидкости в содержании мочевины

в собирательной трубке.......................... .......................... …..-- 131

Противоточный обмен: vаsа rесtа....................... ........................................ 133

Резюме........................................................ ........................................ 134

Примечания..........................................................................................   136

7 Регуляция экскреций натрия и воды: поддержание постоянства объема

плазмы и ее осмолярности...............................................................   138

Цели .................................................... ............... ...................... 138

Регуляция скорости клубочковой фильтрации в результате изменений

содержания натрия в организме и объема внеклеточной жидкости ........................................................................        142

Регуляция канальцевой реабсорбции натрия ..........................144

Клубочково-канальцевый баланс..............................................   145

Альдостеоон............................................................................ …..  146

Регуляция секреции альдостерона....................................... 147

Действие факторов Старлинга в перитубулярных капиллярах и роль

почечного интерстициального гидростатического давления                  148

Прямые канальцевые эффекты симпатических нервов почек              151

Прямые канальцевые эффекты ангиотензина II........................   152

Прессорный натрийурез............................................................... 152

Предсердный натрийуретическйй фактор (ПНФ).............. …… 153

Антидиуретический гормон......................................................... 153

Другие гормоны............................................................................. 154

Заключительные замечания о регуляции экскреции натрия ................           155

Патологическая задержка натрия.......... .......................     155

Регуляция экскреции воды…….......................... ..:....... ...........-- 158

Роль барорецепторов в регуляции секреции АДГ....................   158  '

Роль осморецепторов в регуляции секреции АДГ............. ......   160

Жажда и потребность в соли................................................................ 162

Выводы о физиологических эффектах ангиотензина II ..........       164

Примечания........................................................................................... 166

8 Участие почки в регуляции баланса калия........................................ 169

Цели........................................................................................................ 169

Регуляция распределения калия в организме...................................   170

Основные почечные механизмы................. ................................. ....   171

Механизм секреции калия в корковой части собирательной трубки                      174

Гомеостатическая регуляция секреции калия в корковой части

собирательной трубки................................................................... 175

Зависимость между секрецией калия и поступлением жидкости

в корковую часть собирательной трубки............................. 177

Влияние диуретиков.............................................. .............. 179

АДГ и водный диурез ................... .. ............         181

Влияние изменений кислотно-основного равновесия на секрецию калия  .... ……………………………………………………………...181

Примечания..........................................................................................   183

9 Регуляция почкой баланса ионов водорода........................................ 185

Цели........................................................................................................ 185

Экскреция бикарбоната.......................................................................   190

Фильтрация и реабсорбция бикарбоната.................................... 190

Секреция бикарбоната.................................................................. 194

8

 

 

Поступление вновь образованных ионов бикарбоната в кровь (почечная

экскреция ионов водорода).........................................................   195

Секреция ионов водорода и их экскреция с буферами мочи  ... 195  

Фосфаты и органические кислоты в роли буферов ........... 197

Качественное описание взаимодействия реабсорбции бикарбоната и экскреции ионов водорода с небикарбонатными буферами .            ………………………..198

Катаболизм глютамина и экскреция иона NН₄₊.  ...................... 199

Количественная оценка участия почки в компенсации

кислотно-основного состояния..........................................   201

Роль почки в компенсации нарушений кислотно-основного гомеостаза               202

Регуляция метаболизма глютамина в почке и экскреции NН₄+          202

Регуляция канальцевой секреции ионов водорода...................   203

Регуляция секреции бикарбоната  .............................................   205

Специальные" формы расстройств кислотно-основного равновесия                        205

Участие почки в компенсации дыхательного ацидоза и алкалоза ...      205
Участие почки в компенсации метаболического ацидоза и

алкалоза.........................................................................   206

Факторы, стимулирующие почки вызывать или поддерживать

метаболический алкалоз .............................................................   207

Влияние уменьшения объема внеклеточной жидкости............. 208

Влияние дефицита хлора.............................................................. 208

Влияние избытка альдостерона и дефицита калия  .................   209  

Примечания............................ ............................................................. 209

10 Регуляция обмена кальция и фосфора.............................................   214

Цели ...................................................................................................   214

Локализация эффекторов гомеостаза кальция..................................... 215

Желудочно-кишечный тракт........................................................ 216

Почки ........................................................................................... 216

Кость.................................... ___ .................................................. . 218

Гормональная регуляция обмена кальция  ......................................... 218

Паратгормон................................................................................... 218

1,25-дигидроксивитамин D_{3............................................................................} 220

Кальцитонин................................................................................. 221

Другие гормоны............................................................................. 221

Общая характеристика судьбы фосфатов в почке..............................   222

Примечания........................................................................................... 223

Вопросы для изучения........................................................ ...................... 225

Приложение А

Таблица 1. Общая характеристика реабсорбции и секреции веществ

в основных сегментах канальцев................................................. 241

Таблица 2. Основные функции различных типов клеток собирательной

трубки............................................................................................. 242

Приложение Б

Группы диуретиков .............. ….----------- ….-------------------- . 243

Список рекомендуемой литературы........................... . .......................... 244