Фильтрация крови в почках, где происходит этот процесс

Фильтрация крови в почках

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

Фактически почки являются безостановочно функционирующими фильтрами, которые обрабатывают до 1,2 л крови за минуту.

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

Компоненты иммунной системы человека

Основными компонентами иммунной системы являются:

• Лимфатическая система
• Тимус
• Селезенка
• Костный мозг
• Антитела
• Система комплемента
• Гормоны
• Лейкоциты

Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов в деталях.

Где происходит

Почка как бы помещена в капсулу, под которой располагается зернистый слой, называемый корковым веществом, а под ним располагается мозговое вещество. Мозговой слой складывается в почечные пирамидки, между которыми располагаются колонны, расширяющиеся в сторону почечных пазух. На вершинах этих пирамид располагаются сосочки, которые опустошают пирамиды, выводя их содержимое в малые чашечки, затем в большие.

У каждого человека число чашечек может отличаться, хотя в целом 2-3 больших чашки разветвляются на 4-5 малых чашечек, причем одна малая чашечка обязательно окружает сосочек пирамиды. Из малой чашечки урина попадает в большую, а потом – в мочеточник и мочепузырные структуры.

Кровь поставляется в почки по почечной артерии, которая разветвляется на меньшие сосуды, затем кровь проникает в артериолы, разделяющиеся на 5-8 капилляров. Так кровь попадает в клубочковую систему, где и осуществляется процесс фильтрации.

Схема почечной фильтрации

Клубочковая фильтрация — определение

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.

Основной характеристикой процесса фильтрации является его скорость, которая обуславливается факторами, влияющими на почечную деятельность и общим состоянием здоровья человека.

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.

Схема клубочковой фильтрации

Факторы, которые могут влиять на изменение СКФ

Скорость происходящей фильтрации в клубочковом аппарате зависит от многих факторов
Скорость происходящей фильтрации в клубочковом аппарате зависит от таких факторов:

• Скорость транспортировки плазмы по почечному клубочковому аппарату. То есть, подразумевается объем крови, проходящий через поясничную артериолу за определенную единицу времени. В норме этот показатель составляет 600 мл/мин для человека со средней массой 70 кг.
• Показатель давления в сосудистой системе организма. Для нормального и здорового организма характерно более высокое давление в сосуде приносящем, чем в сосуде выносящем. В противном случае процесс фильтрации будет затруднен, а его скорость снижена.
• Количество здоровых нефронов. Чем более почка поражена патологическим состоянием, тем меньшей становится фильтрующая площадь. То есть количество здоровых нефронов снижается.

Нарушения 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.

Обычно в качестве сравнительного эталона используется инулин, являющийся полисахаридом фруктозы. Его концентрацию в моче сравнивают с содержанием в крови, а затем высчитывают содержание инсулина.

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?

Формула расчета скорости клубочковой фильтрации почек выглядит следующим образом:

СКФ (мл/мин),

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

Почечная деятельность также может высчитываться по формуле Кокрофта-Голта, которая выглядит так:

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.

Затем исследуют венозную кровь и по специальной формуле вычисляют клубочковую фильтрацию:

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

Пониженная фильтрация почек

Снижение фильтрации почек характеризуется недостаточным количество образования первичной урины и возникает вследствие:

• пониженного артериального давления. К такому состоянию приводят шоковые состояния и сердечная недостаточность, которая приводит к понижению гидростатического давления в клубочках и, как следствие, к нарушению процесса фильтрации. Сердечная декомпенсация приводит к застойным явлениям в почках, в результате чего повышается внутрипочечное давление и снижается фильтрация. Однако, почки имеют способность автоматически регулировать кровоснабжение и пониженное давление в полной мере не может влиять на работу органа;
• суженная почечная артерия и артериолы (атеросклеротический стеноз). В результате данного патологического состояния уменьшается почечный кровоток и падает гидростатическое давление в клубочках. Сильное повышение давления возникает, когда приносящие артериолы имеют повышенный тонус (при рефлекторной болевой анурии, введении большой дозы адреналина, гипертонической болезни);
• повышенное онкотическое давление крови в результате обезвоживания организма или введения медикаментов на основе белка в кровь способствуют падению фильтрационного давления, и в результате возникает плохая почечная фильтрация;
• нарушенный отток мочи возникает при почечнокаменной болезни, гипертрофии простаты и других заболеваниях и способствует прогрессирующему увеличению внутрипочечного давления. При его достижении 40 мм рт. ст. возникает риск полного прекращения фильтрации, с последующей анурией и уремией;
• уменьшенное количество работающих клубочков наблюдается при хроническом нефрите, нефросклерозе. В результате площадь фильтрации ограничена и первичная моча образовывается в меньшем количестве. Данные изменения могут свидетельствовать о повреждении фильтрующей мембраны и способствуют возникновению уремии;
• поврежденная фильтрующая мембрана вызывает нарушение фильтрации органа.

Фильтрация крови в почках происходит замедлено наиболее часто при сердечной недостаточности, гипотонии и наличии опухолей, которые способствуют понижению давления в почках и способствует возникновению почечной недостаточности.

Как улучшить фильтрацию

Восстановить фильтрацию почек крайне необходимо, особенно если имеет место стойкая гипертония. Вместе с мочой из организма вымываются излишки электролитов и жидкости. Именно их задержка и вызывает повышение АД.

Для улучшения почечной деятельности, в частности клубочковой фильтрации, специалисты могут назначить прием препаратов вроде:

• Теобромина – слабый диуретик, который за счет увеличения почечного кровотока повышает фильтрационную деятельность;
• Эуфиллина – тоже диуретик, содержащий теофиллин (алкалоид) и этилендиамид.

Помимо приема препаратов необходимо привести в норму общее самочувствие пациента, восстановить иммунитет, нормализовать давление и пр.

Для восстановления почечных функций необходимо также сбалансированно питаться и соблюдать распорядок дня. Только комплексный подход поможет нормализовать фильтрационную деятельность почек.

Неплохо помогают в повышение почечной деятельности и народные методы вроде арбузной диеты, шиповникового отвара, мочегонных отваров и травяных настоев, чаев и пр. Но перед тем что бы что-то делать, нужно после консультации с нефрологом.

Состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала.

Почки

— это бобовидные органы массой 150 г, расположены в брюшной полости на уровне I поясничного позвонка. Почка состоят из двух слоев: коркового и мозгового, внутри почки находится лоханка. В корковом веществе каждой почки находится около миллиона структурно-функциональных единиц – нефронов, состоящих из капсулы, клубочка и извитого канальца. Мозговое вещество представлено пирамидами, состоящими из петель Генле и собирательных канальцев.

Из почечной лоханки моча поступает в мочеточник

. Его стенки перистальтически сокращаются, проталкивая мочу в
мочевой пузырь
. Объем мочевого пузыря 250-500 мл, при его наполнении рецепторы растяжения в его стенках начинают посылать сигналы в центр мочеиспускания в мосте.

Из мочевого пузыря выходит мочеиспускательный канал

. На нем имеется два сфинктера: внутренний (в месте выхода из мочевого пузыря) и наружный (образован поперечнополосатой мускулатурой промежности).

Тесты

1. В чём главная опасность воспаления почек у человека?

А) большие полушария прекращают регуляцию работы внутренних органов Б) железы внутренней секреции усиливают выработку гормонов В) в организме прекращается расщепление органических веществ Г) изменяется состав внутренней среды организма

2. Накопление в организме мочевины говорит о нарушениях функций

А) сердца Б) почек В) желудка Г) легких

3. Какой буквой на рисунке обозначена структура почки, в которой расположены капсулы нефронов?

4. Какой орган на рисунке обозначен буквой А?

А) кровеносный сосуд Б) мочевой пузырь В) почечная лоханка Г) мочеточник

5. Какую функцию выполняют почки у человека?

А) удаление жидких продуктов распада Б) выведение из организма нерастворимых минеральных веществ В) удаление из организма углеводов Г) превращение глюкозы в гликоген

6. В каком органе тела человека происходит фильтрация крови?

А) матка Б) сердце В) легкое Г) почка

7. Как называют образование в почке, которое обозначено на рисунке буквой В?

А) мозговой слой Б) малая лоханка В) большая лоханка Г) корковый слой

8. Функциональным элементом какой системы является нефрон?

А) пищеварительной Б) дыхательной В) выделительной Г) нервной

ВЫДЕЛИТЕДЬНАЯ СИСТЕМА

С1. Почему объём мочи, выделяемой телом человека за сутки, не равен объёму выпитой за это же время жидкости?

1) часть воды используется организмом или образуется в процессах обмена веществ;

2) часть воды испаряется через органы дыхания и через потовые железы.

С2 Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

1. Мочевыделительная система человека содержит почки, надпочечники, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. 2. Основным органом выделительной системы являются почки. 3. В почки по сосудам поступает кровь и лимфа, содержащие конечные продукты обмена веществ. 4. Фильтрация крови и образование мочи происходят в почечных лоханках. 5. Всасывание избытка воды в кровь происходит в канальце нефрона. 6. По мочеточникам моча поступает в мочевой пузырь.

Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 4.

С2. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

1.Мочевыделительная система человека содержит почки, надпочечники, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. 2. Основным органом выделительной системы являются почки. 3. В почки по сосудам поступает кровь и лимфа, содержащие конечные продукты обмена веществ. 4. Фильтрация крови и образование мочи происходят в почечных лоханках. 5. Всасывание избытка воды в кровь происходит в канальце нефрона. 6. По мочеточникам моча поступает в мочевой пузырь.

Ошибки сделаны в предложениях:

1) 1. Мочевыделительная система человека содержит почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал

2) 3. В почки по сосудам поступает кровь, содержащая конечные продукты обмена веществ

3) 4. Фильтрация крови и образование мочи происходит в нефронах (почечных клубочках, почечных капсулах и почечных канальцах).

С2 Какую функцию в организме человека выполняет изображенный на рисунке орган? Какие части этого органа обозначены цифрами 1 и 2? Укажите их функции.

1) Почка – очищает кровь от конечных продуктов обмена, в ней образуется моча;

2) 1 – корковый слой почки, содержит нефроны с капиллярными клубочками, которые фильтруют плазму крови;

3) 2 — почечная лоханка, в ней собирается вторичная моча.

С3 Назовите не менее 4 функций почек

1) выделительная- достигается процессами фильтрации и секреции. В клубочках происходит фильтрация, в канальцах — секреция и реабсорбция.

2) поддержание кислотно-щелочного равновесия плазмы крови.

3) обеспечивают постоянство концентрации осмотически активных веществ в крови при различном водном режиме для поддержания водно-солевого равновесия.

4) через почки из организма выводятся конечные продукты азотистого обмена, чужеродные и токсические соединения (включая многие лекарства), избыток органических и неорганических веществ

5) в образовании биологически активных веществ играющих важную роль в регуляции артериального давления, а также гормона, регулирующего скорость образования эритроцитов.

С3 Укажите функции почек млекопитающих животных и человека.

1. Поддержание водно-солевого обмена (удаление воды и минеральных солей)

2. Поддержание кислотно-щелочного равновесия

3. Почки — биологические фильтры (удаление лекарственных препаратов, ядов и других веществ)

4. Синтез биологически активных веществ (стимуляция процесса кроветворения, повышение кровяного давления).

С3 Как происходит образование первичной и вторичной мочи в почках

Процесс образования мочи проходит в два этапа.

Первый проходит в капсулах наружного слоя почек (почечном клубочке). Вся жидкая часть крови, которая поступает в клубочки почек, фильтруется и попадает в капсулы. Так образуется первичная моча, которая представляет собой практически плазму крови.

В первичной моче содержатся наряду с продуктами диссимиляции и аминокислоты, и глюкоза, и многие другие соединения, необходимые организму. Нет в первичной моче только белков из кровяной плазмы. Это и понятно: ведь белки не фильтруются.

Второй этап образования мочи заключается в том, что первичная моча проходит по сложной системе канальцев, где последовательно всасываются нужные для организма вещества и вода. Все вредное для жизнедеятельности организма остается в канальцах и в виде мочи выводится из почек по мочеточникам в мочевой пузырь. Эта конечная моча и называется вторичной.

С3. Какие органы выполняют в организме человека выделительную функцию и какие вещества они выводят?

Организм — удивительная совокупность органов и тканей, которые слаженно работают над поддержанием жизнедеятельности человека. И основным процессом, поддерживающим жизнь, является метаболизм. В результате расщепления веществ синтезируется энергия, нужная для протекания основных биологических процессов. Однако вместе с энергией образуются и потенциально вредные продукты обмена веществ. Они должны быть удалены из клетки, межклеточной жидкости и крови почками. В почках фильтрация происходит в клубочковом аппарате, особой структуре активного нефрона, в которую впадает приносящая артериола.

Антитела

Антитела, также называемые иммуноглобулинами и гамма-глобулинами, вырабатываются белыми кровяными клетками.

Это Y-образные белки, каждый из которых реагирует на определенный антиген (бактерию, вирус или токсин). Каждое антитело имеет специальный участок (на концах двух ветвей Y), который чувствителен к определенному антигену и каким-то образом связывается с ним.

Когда антитело связывается с токсином, оно называется антитоксином. Связывание обычно отключает химическое действие токсина.

Когда антитело связывается с внешней оболочкой вируса или клеточной стенкой бактерии, оно может остановить их движение через стенки клеток организма, или большое количество антител может связываться с захватчиком и сигнализировать системе комплемента, что захватчик должен быть удален.

Антитела бывают пяти классов:

• Иммуноглобулин А (IgA)
• Иммуноглобулин D (IgD)
• Иммуноглобулин Е (IgE)
• Иммуноглобулин G (IgG)
• Иммуноглобулин М (IgM)

Всякий раз, когда вы увидите аббревиатуру, подобную IgE, в медицинском документе, вы теперь сможете понять, что то, о чем они говорят, является антителом.

Особенность строения нефрона

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.

Характеристика почечной фильтрации

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 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 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.

Принцип протекания фильтрационного процесса

Структурной единицей почек является нефрон, который отвечает за процесс фильтрации крови
Процесс фильтрации почек достаточно прост и понятен. Сначала кровь, обогащенная кислородом и другими питательными веществами, попадает в почки, а именно в клубочковый аппарат. В нефронах, которые имеют своеобразное «сито», происходит отделение токсических веществ и других продуктов распада от воды. После такого деления вода и полезные микроэлементы (глюкоза, натрий, калий) всасываются обратно. То есть происходит процесс реабсорбции. А все токсины продолжают свое движение через нефроновые канальцы к почечным пирамидкам и далее в чашечно-лоханочную систему. Здесь уже формируется вторичная моча, которая и выходит через мочеточники, мочевой пузырь и уретру.

• Обезболивающие средства при болях в почках: препараты, тепловые процедуры, народные методы

Важно: стоит знать, что если почки человека больны, то нефроны в них медленно погибают один за другим. Таким образом, фильтрующая функция мочевыделительных органов постепенно снижается. При этом необходимо помнить, что нефроны, как и нервные клетки, восстановлению не подлежат. А те нефроны, которые принимают на себя двойную и тройную нагрузку, со временем перестают справляться со своей функцией и скоро выходят из строя.

Фильтрация в почках

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. Все это занимает примерно 2,5 минуты, но лишь на 5-7 минуте концентрация контраста в лоханке повышается до значений, позволяющих заметить экскрецию на рентгеновских снимках.

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.

Тимус

Тимус или вилочковая железа находится в груди, между грудиной и сердцем. Он отвечает за выработку Т-клеток (клетки приобретенного иммунитета) и особенно важен у новорожденных — без тимуса иммунная система ребенка разрушается, и ребенок может умереть, потому что именно тимус играет очень важную роль в формировании адаптивного или приобретенного иммунитета.

Именно в тимусе Т-лимфоциты проходят «обучение», а затем отбор. Только те клетки, которые адекватно реагируют на чужеродные агенты, и не поражают собственные клетки организма, в конечном итоге попадают в кровоток.

Остальные клетки, не прошедшие «экзамен» уничтожаются.

Регулируемый процесс «самоубийства» клетки называется апоптозом.

Тимус — гораздо менее важен у взрослых, и с возрастом он атрофируется и замещается жировой тканью. Например, его можно даже удалить, но взрослый будет жить, потому что другие части иммунной системы могут справиться с нагрузкой. Однако тимус важен, особенно для созревания Т-клеток (об этом подробно в статье…).

Особые функции почечных канальцев

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.

Система комплемента

Система комплемента, как и антитела, представляет собой ряд защитных реакций белков в комплексе, которые находятся в крови.

Система комплемента является частью врожденного иммунитета и работает последовательно, включая каскад реакций ее компонентов.

В нашем кровотоке есть миллионы различных антител, каждое из которых чувствительно к определенному антигену. Система комплемента представляет собой сеть белков (50 видов) сыворотки крови. Из них 9 белков осуществляют основные функции каскада. Сначала обнаруживается чужеродный агент, затем к нему прикрепляется один из белков комплимента.

Далее он последовательно взаимодействует с другими белками системы. Эти белки, взаимодействуя между собой, расщепляются на фрагменты и создают молекулярные комплексы (сигнальные молекулы), которые вызывают воспаление и тем самым привлекают иммунные клетки в инфицированный очаг.

Так очень упрощенно описана работа система комплимента. На самом деле, это очень сложный процесс. Может пойти что-то не так, и запустится аутоиммунный процесс. Но это работа ученых и медиков. Нам лишь нужно понять механизм.

Резюме

Почки являются органами мочевыделительной системы, в которых протекает фильтрация. Благодаря ей нефроны удаляют из крови растворимые в воде соединения, поддерживая кислотно-основное равновесие организма. Распространенным заблуждением является то, что в почках фильтрация крови происходит в извитых канальцах. На самом деле в извитой каналец из капсулы клубочка поступает уже отфильтрованная жидкость — первичная моча. В извитом клубочке основной задачей эпителия является всасывание воды и реализация концентрационной функции.

Мочевыделительная система человека – это орган, где происходит фильтрация крови, вывод отходов из организма, выработка некоторых гормонов и ферментов. Каково строение, схема, особенности мочевыделительной системы изучается в школе на уроках анатомии, более детально – в медицинском учебном заведении.

Мочевыводящая система включает такие органы мочевыделительной системы, как:

• мочеточники;
• мочеиспускательный канал.

Строение мочевыделительной системы человека – это органы, производящие, накапливающие и выводящие мочу. Почки и мочеточники являются составляющими верхних мочевыводящих путей (ВМП), а мочевой пузырь и мочеиспускательный канал – нижних частей мочевыделительной системы.

Каждый из этих органов имеет свои задачи. Почки фильтруют кровь, очищая ее от вредных веществ и вырабатывая мочу. Система органов мочевыделения, в которую входят мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал, образуют мочевыводящие пути, действующие как система канализации. Мочевыводящие пути осуществляют вывод урины из почек, накапливая ее и потом удаляя во время мочеиспускания.

Строение и функции мочевыделительной системы направлены на эффективную фильтрацию крови и удаление из неё отходов. Помимо этого, мочевыделительная система и кожа, а также легкие и внутренние органы поддерживают гомеостаз воды, ионов, щелочи и кислоты, давления крови, кальция, эритроцитов. Поддержание гомеостаза – это важное значение мочевыделительной системы.

Развитие мочевыделительной системы с точки зрения анатомии неразрывно связано с половой системой. Вот почему про мочевыделительную систему человека нередко говорят как про мочеполовую.

Эфферентная медицина

Плазмофильтры и аппараты мембранного плазмафереза, производимые «ТРЕКПОР ТЕХНОЛОДЖИ» — это инструменты направления медицины, получившего название эфферентной медицины. Основа ее — очистка крови человека от ядовитых веществ, которые накапливает наш организм в процессе жизнедеятельности, от вредных бактерий, микробов, которые вызывают массовые заболевания. Эфферентная медицина — помощница в лечении более 200 заболеваний, к которым относятся аллергические и аутоиммунные заболевания, хронический гепатит, сахарный диабет и др., в снятии токсикоза у беременных женщин, в устранении последствий употребления наркотиков и алкоголя и просто в очищении крови от шлаков, что отдаляет старение организма.

Анатомия мочевыделительной системы

Строение мочевыводящих путей начинается с почек. Так называют парный орган в форме бобов, расположенный в задней части брюшной полости. Задачей почек является фильтрация отходов, избытка ионов и химических элементов в процессе выработки мочи.

Левая почка немного выше, чем правая, поскольку печень с правой стороны занимает больше места. Находятся почки сзади брюшины и касаются мускулов спины. Они окружены слоем адипозной ткани, которая удерживает их на месте и защищает от травм.

Мочеточники являют собой две трубки длиной 25-30 см, по которым урина из почек вытекает в мочевой пузырь. Они идут по правой и левой стороне вдоль хребта. Под действием силы тяжести и перистальтики гладких мышц стенок мочеточников, урина продвигается к мочевому пузырю. В конце мочеточники отклоняются от вертикальной линии и поворачивают вперед по направлению к мочевому пузырю. В месте входа в него они запечатываются клапанами, которые не дают возможности моче оттекать назад в почки.

Мочевой пузырь являет собой полый орган, служащий временным вместилищем мочи. Он расположен по средней линии тела в нижнем конце полости таза. В процессе мочеотделения урина медленно затекает в мочевой пузырь по мочеточникам. По мере заполнения пузыря его стенки растягиваются (они способны вместить от 600 до 800 мм мочи).

Мочеиспускательный канал – это трубка, через которую моча выходит из мочевого пузыря. Этот процесс контролируется внутренним и внешним сфинктерами мочеиспускательного канала. На этом этапе мочевыделительная система женщины отличается. Внутренний сфинктер у мужчин состоит из гладких мышц, тогда как в мочевой системе женщины их нет. Поэтому открывается непроизвольно, когда мочевой пузырь достигает определенной степени растяжения.

Открытие внутреннего сфинктера мочеиспускательного канала человек ощущает как желание опорожнить мочевой пузырь. Внешний уретральный сфинктер состоит из скелетных мышц и имеет одинаковое строение как у мужчины, так и женщины, управляется произвольно. Человек открывает его усилием воли, – и при этом происходит процесс мочеиспускания. При желании в ходе этого процесса человек может произвольно закрыть этот сфинктер. Тогда мочеиспускание прекратится.

Как происходит фильтрация

Одной из основных задач, которую исполняет мочевая система – это фильтрация крови. Каждая почка содержит миллион нефронов. Так называют функциональную единицу, где происходит фильтрация крови и вырабатывание мочи. Артериолы в почках доставляют кровь в структуры, состоящие из капилляров, которые окружены капсулами. Они называются почечными клубочками.

Когда кровь протекает через клубочки, большая часть плазмы проходит через капилляры в капсулу. После фильтрации жидкая часть крови из капсулы протекает через некоторое количество трубок, что расположены возле фильтрующих клеток и окружены капиллярами. Эти клетки выборочно всасывают воду и вещества из отфильтрованной жидкости и возвращают их обратно в капилляры.

Одновременно с этим процессом отходы обмена веществ, присутствующие в крови, выделяются в отфильтрованную часть крови, которая в конце этого процесса превращается в мочу, что содержит лишь воду, отходы метаболизма и избыток ионов. В то же время кровь, которая выходит из капилляров, всасывается обратно в кровеносную систему вместе с питательными веществами, водой, ионами, которые необходимы для функционирования организма.

Увеличенная фильтрация почек

К данному патологическому состоянию приводят:

• повышенные тонус отводящей артериолы, который возникает при попадании в организм небольшой дозы адреналина, на начальных стадиях нефрита или гипертонии;
• уменьшенный тонус приводящей артериолы может возникнуть рефлекторно при ограниченном кровообращении внешней части тела (например: лихорадка приводит к увеличенному диурезу при подъеме температуры);
• пониженное онкотическое давление крови из-за обильного введения жидкости или разжижение крови.

Повышенная фильтрация наблюдается также при красной волчанке и сахарном диабете, приводя к повышенному диурезу, в результате чего организм теряет необходимые аминокислоты, глюкозу и другие вещества.

Сахарный диабет – одна из причин нарушения фильтрации почек

Скопление и выделение отходов метаболизма

Выработанная почками крина по мочеточникам переходит в мочевой пузырь, где собирается до того момента, пока тело не будет готово опорожниться. Когда объем заполняющей пузырь жидкости достигает 150-400 мм, его стенки начинают растягиваться, а рецепторы, реагирующие на это растяжение, отправляют сигналы в головной и спинной мозг.

Оттуда идет сигнал, направленный расслабить внутренний сфинктер мочеиспускательного канала, а также ощущение потребности освободить мочевой пузырь. Процесс мочеиспускания может быть отложен усилием воли до тех пор, пока мочевой пузырь не раздуется до максимальных размеров. В этом случае по мере его растяжения количество нервных сигналов увеличится, что приведет к большему дискомфорту и сильному желанию опорожниться.

Процесс мочеиспускания является выпуском мочи из мочевого пузыря через мочеиспускательный канал. При этом моча выводится за пределы организма.

Мочеиспускание начинается, когда мускулы сфинктеров мочеиспускательного канала расслабляются, а моча выходит через отверстие наружу. Одновременно с расслаблением сфинктеров гладкая мускулатура стенок мочевого пузыря начинает сокращаться, чтобы вытеснить мочу наружу.

Особенности гомеостаза

Физиология мочевыводящей системы проявляется в том, что почки поддерживают гомеостаз при помощи нескольких механизмов. При этом они контролируют выделение различных химических веществ в организме.

Почки могут управлять выделением в мочу ионов калия, натрия, кальция, магния, фосфатов и хлоридов. Если уровень этих ионов будет превышать нормальную концентрацию, почки могут увеличить их выделение из тела, чтобы поддержать нормальный уровень электролитов в крови. И, наоборот, почки могут сохранять эти ионы, если их содержание в крови ниже нормального. При этом во время фильтрации крови эти ионы вновь всасываются в плазму.

Также почки следят за тем, чтобы уровень ионов водорода (Н+) и ионов бикарбоната (НСО3-) находился в равновесии. Ионы водорода (Н+) вырабатываются как естественный побочный продукт обмена пищевых белков, что накапливаются в крови на протяжении определенного времени. Почки отправляют избыток ионов водорода в мочу для удаления из тела. Кроме того, почки резервируют ионы бикарбоната (НСО3-), на случай, если понадобятся для компенсации положительных ионов водорода.

Для роста и развития клеток тела необходимы изотонические жидкости, чтобы поддерживать баланс электролитов. Почки поддерживают осмотический баланс, контролируя количество воды, которая отфильтровывается и удаляется из организма с мочой. Если человек употребляет большое количество- воды, почки прекращают процесс обратного всасывания воды. При этом избыток воды выводится с мочой.

Если ткани организма обезвожены, почки стараются возвратить в кровь как можно большее количество во время фильтрации. Из-за этого моча получается очень концентрированная, с большим количеством ионов и отходов обмена веществ. Изменения в выделении воды контролируются антидиуретическим гормоном, который вырабатывается в гипоталамусе и передней части гипофиза, чтобы задержать воду в организме при ее недостатке.

Также почки следят за уровнем давления крови, которое необходимо для поддержания гомеостаза. Когда оно поднимается, почки его снижают, уменьшая количество крови в кровеносной системе. Также они могут уменьшить объем крови, сокращая обратное всасывание воды в кровь и вырабатывая водянистую, разведенную мочу. Если давление крови становится слишком низким, почки вырабатывают фермент ренин, который сжимает сосуды кровеносной системы и вырабатывают концентрированную мочу. При этом больше воды остается в составе крови.

Канальцевая реабсорбция

Реабсорбция почек это частичный возврат жидкости организму с содержащимися в ней полезными веществами. А ненужные вещества выводятся наружу. Общий объем выходящей мочи составляет порядка 1,5 литров за сутки.

Особенности выведения мочи

В течение суток почка перерабатывает около 180 литров жидкости, при этом не весь ее объем выводится с мочой.

Определение реабсорбции в почкахДля того, чтобы понять как происходит этот процесс, необходимо знать особенности строения почки, а в частности нефрона. Нефрон – это одна из функциональных почечных единиц, в которой происходит непосредственная фильтрация первичной мочи. Секреция вещества, почечное тельце и система канальцев – это то, из чего состоит нефрон.

Главные составляющие нефрона:

• почечное тельце – включает в себя клубочки и капсулы; именно в нем происходит переработка плазмы крови с жидкости переходящей в мочу;
• почечные канальцы – часть нефрона, производящие фильтрацию.

Канальца почки включают два вида: проксимальный и дистальный. Проксимальный каналец – это удлиненная и широкая составляющая нефрона, где происходит фильтрация из капсулы в петли Генле. Петли Генле выполняют соединительную функцию в проксимальных канальцах с дистальными.

Строение активной клетки в отделах нефрона:

• капсула клубочка (почечное тело);
• проксимальный каналец;
• петли Генле;
• дистанционный каналец;
• значимая часть в собирательных трубочках;
• собирательная трубка.

Для осуществления переработки канальцевая реабсорбция использует механизмы молекул, которые осуществляют непосредственную транспортировку.

Перемещение происходит через мембранную плазму. Существует несколько видов транспортировки, которые имеют свои особенности.

Виды транспортировки жидкости для фильтрации

Канальцевая реабсорбция включает несколько видов транспортировки. Но главными и незаменимыми принято считать активный и пассивный вид. Именно они играют важную роль в реабсорбции воды.

Активная транспортировка

1. Активно-первичная – в процессе перемещения используется энергия, получаемая во время распада кислоты. Благодаря этому виду происходит перемещение полезных микроэлементов;
2. Активно-вторичная – данный вид активного транспорта не тратит энергию. Благодаря этому виду происходит перемещение, переработка глюкозы и аминокислоты.

В момент переработки происходит активное использование мембраны, что влияет на расщепление белка, глюкозы с ионами натрия. После обратного возвращения в клетку происходит дополнительное присоединение ионов металла. Попавшая глюкоза в межклеточную жидкость возвращается в кроваток, проходя через капилляры. Переработка глюкозы происходит только в проксимальном отделе. Это связано с тем, что именно там находится необходимый вид транспортировки.

Пассивная транспортировка

Всасывание происходит по направлению движения ионов через мембрану. Быстрое всасывание хлористых ионов происходит в дистальных извитых канальцах. В иных случаях переработка происходит по-разному или не производится вовсе. Зависит это от особенностей перерабатываемого вещества.

Главной особенностью переработки воды является то, что она может усваиваться в различных отделах.

Примерно 45% всасывает в проксимальном канальце сразу после усвоения ионов. 30% усваивается в петлях Генле, и в этот момент происходит использование поворотно-проточного механизма. В извитых канальцах может поглощаться порядка 25%, тогда вода может задерживаться или выводиться вместе с вторичной мочой. При этом общий объем выводимой вторичной мочи составляет только один процент от числа первично переработанной жидкости.

Особенности переработки разных веществ

В момент переработки веществ используются различные виды транспортировки. Они отличаются друг от друга принципом действия.

Фильтрация глюкозы

Глюкоза – это главный и универсальный источник энергии человека. Для переработки он поступает из просвета канальца в проксимальные клетки с помощью переносчика, который обязательно содержит натриевый ион. В основном происходит пассивное перемещение. Во внутренней оболочке почки происходит высокая концентрация глюкозы, которая в дальнейшем перемещается в интерстициальную ткань, после чего она поступает в общий кровоток.

При правильной работе почек глюкоза перерабатывается полностью. В случае, если в крови наблюдается ее высокая концентрация, можно предположить, что произошла перегрузка канальцевой системы транспортировки. Из-за этого происходит нарушение переработки глюкозы и ее выход с мочой.

Фильтрация аминокислот

Всасывание аминокислот происходит с содержанием натрия в проксимальных канальцах. В процессе задействован активно-вторичный вид доставки. Помимо этого, активно задействуются дополнительные виды транспортировки, которые используются также для всасывания аминокислот не только в почках, но и в желудочно-кишечном тракте. Процесс неправильного всасывания в кишечнике вызван генетическими нарушениями человека.

Выработка гормонов

Почки вырабатывают и взаимодействуют с несколькими гормонами, которые контролируют различные системы организма. Одним из них является кальцитриол. Это активная форма витамина Д в организме человека. Его вырабатывают почки из молекул прекурсоров, возникающих в коже после воздействия на нее ультрафиолетовой радиации солнечного излучения.

Кальцитриол работает совместно с паратиреоидным гормоном, повышая количество ионов кальция в крови. Когда их уровень падает ниже порогового уровня, паращитовидные железы начинают вырабатывать паратиреоидный гормон, который стимулирует почки к выработке кальцитриола. Действие кальцитриола проявляется в том, что тонкий кишечник всасывает кальций из пищи и переводит его в кровеносную систему. Кроме того, этот гормон стимулирует остеокласты в костных тканях скелетной системы к расщеплению костной матрицы, при котором происходит выброс ионов кальция в кровь.

Еще один гормон, который вырабатывают почки – эритропоэтин. Он нужен организму для стимуляции выработки эритроцитов, которые отвечают за перенос тканям кислорода. При этом почки следят за состоянием крови, протекающим через их капилляры, в том числе за способностью эритроцитов переносить кислород.

Если развивается гипоксия, то есть содержание кислорода в крови падает ниже нормы, эпителиальный слой капилляров начинает производить эритропоэтин и вбрасывает его в кровь. Посредством кровеносной системы этот гормон достигает красного костного мозга, в котором он стимулирует скорость производства эритроцитов. Благодаря этому гипоксическое состояние заканчивается.

Еще одно вещество, ренин, не является гормоном в строгом смысле слова. Это фермент, который почки вырабатывают для увеличения объема и давления крови. Обычно это происходит как реакция на понижение артериального давления ниже определенного уровня, потерю крови или обезвоживание организма, например, при усиленном кожном потоотделении.

Важность диагностики

Таким образом, очевидно, что любые сбои в работе мочевыделительной системы могут привести к серьезным неполадкам в организме. Патологии мочевыводящих путей существуют самые различные. Одни могут протекать бессимптомно, другие – сопровождаться различными симптомами, среди которых – боль в животе при мочеиспускании и различные выделения в моче.

Наиболее частыми причинами патологии являются инфекции мочевыделительной системы. Особенно ранима в этом отношении мочевыделительная система у детей. Анатомия и физиология мочевыделительной системы у детей доказывает ее подверженность заболеваниям, что усугубляется недостаточным развитием иммунитета. При этом почки даже у здорового ребенка работают гораздо хуже, чем у взрослого.

Чтобы не допустить развития серьезных последствий, врачи рекомендуют сдавать общий анализ мочи раз в полгода. Это позволит вовремя обнаружить патологии в мочевыделительной системе и заняться лечением.

Селезенка

Селезенка — это лимфоидный орган, который фильтрует кровь в поисках чужеродных клеток (бактерий, инородных и простейших частиц), а также участвует в разрушении поврежденных и отработанных эритроцитов и тромбоцитов.

Можно сказать, что селезенка просто является фильтром для крови.

Утилизированные клетки и молекулы отправляются в печень и участвуют в образовании желчи.

Также селезенка является своеобразным сосудом для хранения тромбоцитов.

В ней количество тромбоцитов может составлять третью часть от всех тромбоцитов, находящихся в организме. На ранних стадиях развития плода, селезенка является кроветворным органом.

Человек, у которого отсутствует селезенка или плохо функционирует, болеет гораздо чаще, чем человек со здоровым органом.