Где и каким образом происходит в почках фильтрация крови

Строение почек

Для того чтобы понимать как работает мочевыделительная система человека, нужно знать строение почечного фильтра и его функции. Почки — парные органы, состоящие из паренхим, снаружи покрыты соединительной капсулой. От капсулы отходят, так называемые септы, которые делят каждую почку на дольки. В почке имеется:

  • мозговое вещество, которое представлено собирательными трубками и прямыми канальцами нефронов;
  • корковое вещество, представлено почечными тельцами и системой извитых канальцев нефронов.

Мозговое и корковое вещество почки образуют паренхиму органа. А тонкие прослойки соединительной рыхлой ткани с многочисленными лимфатическими и кровеносными сосудами, нервами образуют строму почки.

Роль почек в человеческом организме

Роль почек уникальна, они относятся к жизненно важным органам, нарушение функций которых может иметь весьма плачевные последствия для здоровья и жизнедеятельности человеческого организма. Почки выполняют ряд функций:

  • Регулируют уровень ионов Калия и Натрия в организме человека;
  • Поддерживают кислотно-щелочное равновесие в крови;
  • Выводят лишнюю жидкость, лишние микроэлементы, способствующие удержанию жидкости внутри организма, тем самым регулируя объем циркулирующей крови;
  • Обладают инкреторной функцией, вырабатывают особые биологически активные вещества, влияющие на процессы свертываемости крови и образования эритроцитов;
  • Поддерживают уровень артериального давления;
  • Участвуют в белковом, липидном и углеводном обменном процессе в организме;
  • Выполняют экскреторную функцию, выводя продукты распада различных веществ после переваривания пищи, лекарственных средств, токсичных и вредных веществ, а также лишней воды;
  • Выполняют защитную функцию от воздействия вредных веществ на организм человека.

Что такое нефроны?

Нефроны являются основными функциональными и структурными единицами органа. Они представляют собой систему трубочек, слепых с одной стороны (в начале), которые выстланы клетками эпителия в один слой. Эти клетки называются нефроциты, при этом их морфологические особенности и высота в разных отделах нефронов разная.

В человеческой почке около 2 миллионов нефронов, длина одного нефрона составляет приблизительно 30-50 мм, таким образом, их общая длина может составлять до 100 км, а  поверхность порядка 6 квадратных метров. Существует два типа нефронов:

  • корковые, их система канальцев располагается преимущественно в корковом веществе;
  • юкстамедуллярные, или околомозговые, их система канальцев расположена преимущественно в мозговом веществе почки.

В слепом конце нефрона находится капсула, охватывающая клубочек сосуда, вместе с ним капсула образует почечное тельце. От этой капсулы отходит каналец извитой формы (проксимальный), этот каналец идет в прямой, восходящий и нисходящий тонкие отделы нефрона. Данные отделы, в свою очередь, образуют петлю, которая переходит сначала в прямой дистальный каналец нефрона, а далее в дистальный извитой каналец нефрона. Канальцы дистальные извитые собираются во вставочных отделах собираются в трубки, которые и являются в мочевыводящих путях начальными отделами.

Капсула нефрона

Капсула нефрона представляет собой полость в форме чаши, с двумя ограничивающими листками:

  • Наружным, состоящим из нефроцитов плоской формы;
  • Внутренним, состоящим из клеток падоцитов.

Клетки падоциты имеют цитотрабекулы (цитоплазматические крупные выросты), от которых отходят цитоподии (мелкие цитоплазматические отростки). Подоциты своими цитоплазматическими отростками прилегабт к трехслойной базальной мембране, с противоположной стороны которой находятся эндотелтоциты капилляров кровеносного сосуда почечного клубочка.

Нефрон — совокупность клеток, образующих капсулу и клубочек с отходящими от него каналами, предназначенными для фильтрации плазмы крови и отведения мочи. Это элементарная функциональная единица почки, ответственная за мочевыделение. Нефрон состоит из клубочка, имеющего свою капсулу. В нее впадает приносящая артериола, кровеносный сосуд, по которому в клубочек поступает кровь. От приносящей артериолы отходит множество мелких артериол, которые образуют клубочек и собираются в более крупную — выносящую.

Последняя по диаметру гораздо меньше приносящей, что необходимо для поддержания высокого давления (порядка 120 мм ртутного столба) на входе. Благодаря этому повышается гидростатическое давление в клубочке, а потому практически вся жидкость именно фильтруется, а не выносится в отводящую артериолу. Только благодаря гидростатическому давлению, примерно равному 120 мм ртутного столба, существует такой процесс как почечная фильтрация. При этом в почках фильтрация крови происходит в клубочке нефрона, а ее скорость составляет почти 120 мл в минуту.

Печеночная энцефалопатия

Печеночная
энцефалопатия обычно завершается
печеночной комой. Химиче­скими
агентами, вызывающими ее развитие, могут
быть аммиак, жирные кисло­ты, меркаптаны
и другие ложные нейромедиаторы.
Продромальная стадия пече­ночной
энцефалопатии характеризуется эйфорией,
которая со временем сменяет­ся
депрессией, замедленной речью, нарушением
сна. По мере развития заболева­ния
нарастают признаки депрессии, сонливость,
появляется тремор.

Факторы,
усугубляющие энцефалопатию, являются
следствием печеночной недостаточности:
желудочно-кишечное кровотечение, алкалоз
и гипокалиемия, недостаточность функции
почек, патология центрааьной нервной
системы (ате­росклероз, алкоголизм,
наркомания, перенесенный ранее инсульт,
психические заболевания).

Основными
клиническими проявлениями гепатаргии
являются преимуще­ственно психические
и неврологические нарушения, «печеночный»
запах изо рта, нарастающая желтуха,
асцит.

Стадии
энцефалопатии (по У. Штайнигеру с
соавторами, 1996):

  1. Неврастенический
    синдром.

  2. Сомнолентность.

  3. Сопор.

  4. Кома.

  5. Глубокая
    терминальная кома. 

Основные
принципы лечения энцефалопатии включают
консервативные (детоксикацию,
энтеросорбцию, нормализацию реологических
свойств крови) и специальные инвазивные
методы (плазмаферез и аминокислотный
диализ).

1)
вазогенный (обусловлен­ный нарушением
проницаемости гематоэнцефалического
барьера и перемещени­ем жидкости,
обогащенной белком, в ткани мозга с
последующим повышением внутричерепного
давления);

2)
цитотоксический (при котором токсины
повреж­дают нейроны, вызывая
внутриклеточный отек, а также повышение
внутричереп­ного давления).

Смерть
при отеке может наступить внезапно в
результате вкли­нения продолговатого
мозга в отверстие затылочной кости.
Применение корти­костероидов и
контролируемой гипервентиляции не
обеспечивает положительно­го эффекта,
а введение 20% раствора маннитола в дозе
1 г/кг обеспечивает крат­ковременное
уменьшение отека и не повышает вероятность
положительного ис­хода лечения.

Особые функции почечных канальцев

Первая фаза фильтрации плазмы крови происходит с участием почечного фильтра в полости капсулы нефрона. Это фильтр способен задерживать белки плазмы крови (фибриноген, антитела) и форменные элементы крови, а также макромолекулы с отрицательным зарядом. Таким образом формируется первичная моча.

Кубические или призматические клетки в проксимальном отделе нефрона имеют на апикальном своем полюсе каемку в виде щеточки. А базальный лабиринт представляет собой базальную часть плазмолеммы, имеющую «ямки», в которых находятся митохондрии. В этой части нефрона происходит всасывание в кровь обратно:

  • Воды;
  • Глюкозы (до 100%);
  • Аминокислот (порядка 98%);
  • Электролитов;
  • Мочевой кислоты (около 77%);
  • Мочевины (порядка 60%).

Восходящая часть петли нефрона и дистальный извитой отдел образуется нефроцитами кубической формы (такими же как в проксимальном отделе, но без «ямок» и щетинистой каемки), а тонкий отдел петли выстилается клетками плоской формы. В этих отделах происходит обратное всасывание в кровоток воды и электролитов.

Далее нефроны собираются в трубки, которые выстланы эпителием из высоких цилиндрических светлых и темных клеток. Предполагается, что светлые клетки отвечают за обратное всасывание в кровоток электролитов и воды, производят простагландины, а темные вырабатывают соляную кислоту.

Чтобы поддерживать оптимальные условия образования почками мочи, происходит процесс саморегуляции:

  • При повышении в приносящем сосуде артериального давления сокращаются мышечные волокна, и объем поступления крови уменьшается, тем самым снижая давление;
  • При снижении артериального давления происходит расширение стенок приносящего сосуда, тем самым повышая приток крови.

В состоянии стресса или шока снижается кровоток и давление в почечных клубочках, в остальных случаях, как правило, давление в них поддерживается на одном уровне.

Скорость клубочковой фильтрации — один из показателей, по которому определяется функциональное состояние почек. Второй показатель — это реабсорбция, которая в норме составляет почти 99%. Это значит, что практически вся первичная моча, которая попала из клубочка нефрона в извитой каналец после прохождения по нисходящему канальцу, петле Генле и восходящему канальцу, всасывается обратно в кровь вместе с питательными веществами.

Приток крови к почкам осуществляется по артериям, которые в норме потребляют четверть от всего минутного объема кровообращения, а отфильтрованная отводится по венам. Это значит, что если систолический выброс левого желудочка сердца составляет 80 мл, то 20 мл крови будет захвачено почками, а еще 20 мл — головным мозгом. Оставшиеся 50% всего систолического объема обеспечивают нужды остальных органов и тканей тела.

Почки являются органами, которые забирают огромную часть кровообращения, но кровь им нужна не столько для метаболизма, сколько для фильтрации. Это очень быстрый и активный процесс, отследить скорость которого достаточно просто на примере внутривенных красителей и рентгеноконтрастных веществ. После их внутривенного введения в почках фильтрация крови происходит в клубочковом аппарате коркового вещества. И уже через 5-7 минут после попадания его можно видеть в почечной лоханке.

В действительности контраст проходит путь от венозного русла до легкого, затем до сердца и потом почечной артерии за 20-30 секунд. Еще за минуту он попадает в почечный клубочек, а уже через минуту по собирательным трубочкам, находящимся в пирамидках почек, собирается в почечных чашечках и выделяется в лоханку.

То есть фильтрация лекарств, ядов или метаболических продуктов активно проходит уже после 2,5-минутного нахождения в крови. Это очень быстрый процесс, который возможен благодаря особому строению нефрона. В почках фильтрация крови происходит в этих структурах, клубочки которых расположены в корковом веществе. В мозговом слое почек располагаются только канальцы нефрона. Потому правильно говорить, что фильтрация происходит в корковом слое органов.

Многие ошибаются, когда утверждают, что в почках фильтрация крови происходит в пирамидках. Это ошибка, так как в них располагаются в основном только собирательные трубочки нефрона, извитые, нисходящие и восходящие канальцы, а также петля Генле. Это значит, что в пирамидках основным процессом является реабсорбция и концентрация мочи, после чего она собирается и выделяется в почечную лоханку. Сама же фильтрация протекает в корковом слое почки, который богато кровоснабжается.

В почках фильтрация крови происходит в капсулах нефронов, точнее, в гломерулярном аппарате. Здесь образуется первичная моча, которая представляет собой плазму крови без основных высокомолекулярных белков. Эпителий, который выстилает изнутри почечные канальцы, обладает особыми функциями. Во-первых, он способен всасывать воду и электролиты, возвращая ее в сосудистое русло.

Во-вторых, эпителиальные клетки могут всасывать низкомолекулярные белки, которые также будут перенесены в кровь без разрушения их структуры. В-третьих, эпителий канальцев нефрона способен самостоятельно синтезировать аминокислоты путем переаминирования и глюкозу путем глюконеогенеза из аминокислотных остатков. Но этот процесс не хаотичен, а регулируется организмом.

Это означает, что эпителиальные клетки имеют ряд рецепторов, которые принимают сигнал от медиаторных молекул, активируя либо процесс синтеза аминокислот, либо глюкозы. Четвертая особенность эпителиальной выстилки почечных клубочков — это способность всасывать моносахариды в виде глюкоза-6-фосфата.

Чтобы понять механизм очистки крови и образования мочи, нужно иметь представление об устройстве почки. Этот парный орган состоит из огромного количества нефронов, в которых и происходит мочеобразование.

Основными почечными функциями являются:

  1. Мочеобразование;
  2. Очистка крови, выведение лекарств, метаболитов и пр.;
  3. Регулирование обмена электролитов;
  4. Контроль за давлением и объемом циркулирующей крови;
  5. Поддержание кислотно-щелочного баланса.

Каждая почка имеет бобовидную форму. На каждой почке имеется своеобразная впадина, которую еще называют воротами. Они ведут в заполненное жировой массой пространство или пазуху. Там же располагается чашечно-лоханочная система, нервные волокна и сосудистая система. Из этих же ворот выходят вена и артерия почки, а также мочеточник.

Каждая почка состоит из множества нефронов, которые представляют собой комплекс из канальцев и клубочка. Фильтрация крови происходит непосредственно в почечном тельце или клубочке. Именно там моча отфильтровывается от крови и уходит в мочевой пузырь.На видео строение почек

Фильтрация в клубочках почек происходит по простому принципу:

  • Сначала из клубочковых мембран под гидростатическим давлением происходит отжим/фильтрация жидкости (≈125 мл/мин);
  • Затем отфильтрованная жидкость проходит через нефроны, большая ее часть в виде воды и необходимых элементов возвращается в кровь, а остальное формируется в мочу;
  • Средняя скорость образования мочи – порядка 1 мл/мин.

Клубочек почки производит фильтрацию крови, очищая ее от различных белков. В процессе фильтрации и происходит образование первичной мочи.

Скоростью клубочковой фильтрации называют объем первичной урины, образующейся в почечных структурах за минуту. Нормой считается скорость фильтрации 110 мл/мин у женщин и 125 мл/мин у мужчин. Эти показатели выступают своего рода ориентирами, которые подвергаются коррекции в соответствии с весом, возрастом и прочими показателями пациента.[/alert]

Схема клубочковой фильтрации

За сутки нефроны отфильтровывают до 180 л первичной мочи. Вся кровь в организме за сутки успевает очиститься почками 60 раз.

Но некоторые факторы способны спровоцировать нарушение процесса фильтрации:

  • Снижение давления;
  • Нарушения мочеоттока;
  • Сужение артерии почки;
  • Травматизация или повреждение мембраны, выполняющей фильтрующие функции;
  • Повышение онкотического давления;
  • Уменьшение числа «рабочих» клубочков.

Подобные состояния чаще всего становятся причиной нарушений фильтрации.

Как определить нарушение

Нарушение фильтрационной деятельности определяется посредством расчета ее скорости. Определить насколько в почках ограничена фильтрация можно по различным формулам. В целом процесс определения скорости сводится к сравнению уровня определенного контрольного вещества в моче и крови пациента.

Чем больше инулина в урине по соотношению с его уровнем в крови, тем больше объем отфильтрованной крови. Этот показатель еще именуют инулиновым клиренсом и рассматривают в качестве величины очищенной крови. Но как рассчитать скорость фильтрации?

= СКФ (мл/мин),

где Мин – количество инулина в моче, Пин – содержание инулина в плазме, Vмочи – объем конечной урины, а СКФ – скорость клубочковой фильтрации.

При измерении фильтрации у женщин, полученный результат нужно помножить на 0,85.

Довольно часто в клинических условиях при измерении СКФ используется клиренс креатинина. Подобное исследование еще называют пробой Реберга. Ранним утром пациент выпивает 0,5 литра воды и сразу опорожняет мочевой пузырь. После этого каждый час нужно мочеиспускаться, собирая мочу в разные емкости и отмечая длительность каждого мочеиспускания.

Нарушение кислотно-основного состояния и водно-электролитного баланса.

Мо­гут
возникнуть респираторный алкалоз
центрального генеза, метаболический
ал­калоз в результате тошноты, рвоты
и гипокалиемии. Метаболический ацидоз
раз­вивается вследствие гипоксии
клеток и накопления в крови лактата.
Лактатацидоз является отрицательным
прогностическим признаком. Отмечаются
разноо­бразные электролитные нарушения:
гипонатриемия, гипокалиемия, гипокальци-емия
и гипомагниемия.

= СКФ (мл/мин),

Fi = (U1/p) х V1,

где Fi – клубочковая фильтрация, U1 – содержание контрольного компонента, р – уровень креатинина в крови, а V1 – длительность исследуемого мочеиспускания. По данной формуле каждый час производится расчет, на протяжении суток.

Симптомы

Признаки нарушения клубочковой фильтрации обычно сводятся к изменениям количественного (увеличение или уменьшение фильтрации) и качественного (протеинурия) характера.

К дополнительным признакам относят:

  • Понижение давления;
  • Почечные застои;
  • Гиперотечность, особенно в области конечностей и лица;
  • Мочеиспускательные нарушения вроде урежения или учащения позывов, появление нехарактерного осадка или цветовые изменения;
  • Боли в поясничной зоне
  • Накопление в крови разного рода метаболитов и пр.

Падение давления обычно возникает при шоковых состояниях или недостаточности миокарда.

Симптомы нарушения клубочковой фильтрации в почках

Кровоснабжение почек

В человеческом организме кровоснабжение почек имеет самый большой объем кровотока, в сравнении с другими органами. Почечные артерии, обеспечивающие питание почек, короткие и начинаются от брюшной аорты. В почке артерии делятся на артериолами (более мелкие сосуды), которые располагаются в межпирамидном пространстве.

Дуговая артерия проходит между мозговым и корковым веществами почек. От нее более мелкие артерии, проходя в междольковом пространстве, ответвляются, питая корковое вещество. Далее междольковые артерии переходят во внутридольковые, а затем разветвляются на артериолы почечного клубочка.

Эти приносящие артериолы из проксимального отдела идут к почечным тельцам промежуточных и интерстициальных нефронов. Далее артериолы из дистальных отделов идут к, так называемым, юкстамедуллярным нефронам почек. Таким образом в почке сформировано два вида кровообращения:

  • Кортикальное кровообращение, которое располагается в районе мальпигиевых канальцев;
  • Юкстагломерулярное кровообращение, располагающиеся на границе мозгового и коркового вещества, в районе крупных почечных клубочков.

Выводящая и приносящая артериолы юкстамедуллярных клубочков по размеру одинаковые. В них происходит замедление кровотока и фильтрование крови, с небольшим выделением мочи. При этом выносящая артериола не образует сеть, не разветвляется, а спускается в мозговой слой, обеспечивая ему питание. Уже внутри мозгового слоя она разветвляется на капилляры, которые собираются в венулы, а те в свою очередь – в венозные сосуды, которые соединяются в почечные вены. Почечные вены собираются и вливаются в систему нижней полой вены.

Коагулопатии и кровотечения.

Нарушение
функции печени в поддержании ге­мостаза
приводит к желудочно-кишечным
кровотечениям, которые при молние­носной
форме печеночной недостаточности могут
стать причиной смерти. Нару­шение
синтеза факторов свертывания, а также
антитромбина III, протеинов С, Б и
тромбоцитопения предопределяют развитие
синдрома диссеминированного
внутрисосудистого свертывания.

Желудочно-кишечные кровотечения,
развиваю­щиеся на фоне печеночной
недостаточности, усиливают коагулопатию.
Для за­мещения факторов свертывания
крови используют свежезамороженную
плазму крови в дозе 10—20 мл/кг.
Гемостатическая терапия предусматривает
введение 12,5 % раствора этамзилата
(дицинона) в дозе 5 мг/кг, 1 % раствора
викасола (менадиона натрия бисульфита)
— 1 мл.

При тромбоцитопении (количество
тром­боцитов

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Adblock detector