Organi escretori umani reni pelle polmoni. organi escretori. Caratteristiche degli organi escretori. Organi emuntori e loro funzioni

L'importanza dei prodotti per l'evidenziazione l'attività vitale dell'organismo, nel processo di metabolismo nelle cellule, si formano i prodotti finali. Tra questi, potrebbero esserci sostanze tossiche per le cellule. Quindi, durante la scomposizione di amminoacidi, acidi nucleici e altri composti contenenti azoto, si formano sostanze tossiche - ammoniaca, urea E acido urico, che, man mano che si accumulano, sono soggetti all'escrezione dal corpo. Deve essere rimosso" inoltre, acqua in eccesso, anidride carbonica, veleni, che vengono con l'aria inalata, il cibo assorbito e l'acqua, eccesso di vitamine, ormoni, droghe ecc. Con l'accumulo di queste sostanze nel corpo, c'è il pericolo di una violazione della costanza della composizione e del volume dell'ambiente interno del corpo, che può influire sulla salute umana.

Organi di escrezione e loro funzioni. La funzione escretoria è svolta da molti organi. COSÌ, polmoni rimuovere l'anidride carbonica, il vapore acqueo, alcune sostanze volatili dal corpo, come il vapore di etere, il vapore di cloroformio durante l'anestesia, il vapore di alcool durante l'intossicazione. ghiandole sudoripare acqua e sali, vengono rimosse piccole quantità di urea, acido urico e durante un intenso lavoro muscolare - acido lattico. salivare E ghiandole gastriche emettono alcuni metalli pesanti, una serie di sostanze medicinali, composti organici estranei. Svolge un'importante funzione escretoria fegato , rimozione di ormoni (tiroxina, follicolina), prodotti di scissione dell'emoglobina, metabolismo azotato e molte altre sostanze dal sangue. Pancreas E ghiandole intestinali rimuovere sali di metalli pesanti, sostanze medicinali.

Tuttavia, il ruolo principale nei processi di selezione spetta a organismi specializzati - reni. Le funzioni più importanti dei reni includono la partecipazione alla regolazione di: 1) il volume del sangue e di altri fluidi dell'ambiente interno, 2) la costanza della pressione osmotica del sangue e di altri fluidi corporei, 3) la composizione ionica del fluidi dell'ambiente interno e l'equilibrio ionico del corpo, 4) equilibrio acido-base, 5) escrezione dei prodotti finali del metabolismo dell'azoto e sostanze estranee dal corpo. Pertanto, i reni sono l'organo che fornisce omeostasi l'ambiente interno del corpo.

La struttura degli organi del sistema urinario. Consiste di coppie rene, tubi sottili che si estendono da loro - ureteri, vescica urinaria- un serbatoio per accumulare temporaneamente l'urina e uretra(figura 13.14).

reni - organi a forma di fagiolo che si trovano nella parte posteriore della cavità addominale su entrambi i lati della colonna vertebrale. Il rene destro si trova solitamente 2-3 cm sotto il sinistro. Il bordo concavo del rene ha un solco - Porta del rene, attraverso il quale passano l'uretere, i nervi, i vasi sanguigni e linfatici. All'esterno, ogni rene è rivestito da una capsula di tessuto connettivo denso, liscio ed elastico. Sotto la capsula spiccano due strati: esterno, più scuro - corteccia, e interno, più leggero midollo(figura 13.15). Nel midollo si distinguono 15-16 piramidi renali, separate da una sostanza corticale. Le cime delle piramidi sono adiacenti alle coppe renali, che, fondendosi, si formano pelvi renale. L'urina formata nel rene viene versata al suo interno. Il bacino si restringe e passa uretere. Con la contrazione della parete muscolare dell'uretere, l'urina si muove nella vescica- un organo cavo con uno strato muscolare ben sviluppato nella sua parete. La capacità della vescica è di circa 750 ml. Le contrazioni periodiche delle pareti della vescica rimuovono l'urina attraverso l'uretra verso l'esterno.

Riso. 13.14. La struttura del sistema urinario: 1 - germoglio; 2 - cancello del rene; 3 - uretere; 4 - vescia; 5 - uretra; 6 - ghiandole surrenali.

Figura 13.15. La struttura del rene: 1 - il midollo; 2 - strato corticale; 3 - uretere; 4 - bacino; 5 - vena; 6 - arteria.

Igiene renale. Per garantire il normale funzionamento dei reni, si dovrebbe evitare l'ipotermia, non abusare di cibi piccanti contenenti un eccesso di spezie e sale, oltre che di alcol. È inoltre necessario osservare le norme di sicurezza quando si lavora con determinati veleni che, se ingeriti, possono distruggere l'epitelio renale.

Durante la vita del corpo nei tessuti, la scomposizione di proteine, grassi e carboidrati con rilascio di energia. Il sistema escretore umano libera il corpo dai prodotti finali del decadimento: acqua, anidride carbonica, ammoniaca, urea, acido urico, sali di fosfato e altri composti.

Dai tessuti, questi prodotti di dissimilazione passano nel sangue, vengono portati dal sangue agli organi escretori e attraverso di essi vengono espulsi dal corpo. L'escrezione di queste sostanze coinvolge i polmoni, la pelle, l'apparato digerente e gli organi dell'apparato urinario.

La maggior parte dei prodotti di decadimento viene escreta attraverso il tratto urinario. Questo sistema comprende i reni, gli ureteri, la vescica e l'uretra.

Funzioni renali umane

A causa della loro attività nel corpo umano, i reni sono coinvolti in:

• Nel mantenimento della costanza del volume dei fluidi corporei, della loro pressione osmotica e della loro composizione ionica;
• regolazione dell'equilibrio acido-base;
• rilascio di prodotti del metabolismo dell'azoto e sostanze estranee;
• risparmio o escrezione di varie sostanze organiche (glucosio, amminoacidi, ecc.) a seconda della composizione dell'ambiente interno;
• metabolismo dei carboidrati e delle proteine;
• secrezione di sostanze biologicamente attive (ormone renina);
• emopoiesi.

I reni hanno una vasta gamma di adattamento funzionale alle esigenze del corpo per mantenere l'omeostasi, poiché sono in grado di variare in modo significativo la composizione qualitativa dell'urina, il suo volume, la pressione osmotica e il pH.

I reni destro e sinistro, ciascuno di circa 150 g, si trovano nello spazio addominale ai lati della colonna vertebrale a livello delle vertebre lombari. All'esterno, i reni sono ricoperti da una membrana densa. Sul lato concavo interno si trovano le "porte" del rene, attraverso le quali passano l'uretere, le arterie e le vene renali, i vasi linfatici e i nervi. Sulla sezione del rene, si può vedere che è costituito da due strati:

• Lo strato esterno, più scuro, è la corteccia;
• interno - midollo.

La struttura del rene umano. La struttura del nefrone

Il rene ha una struttura complessa ed è costituito da circa 1 milione di unità strutturali e funzionali: i nefroni, lo spazio tra i quali è riempito di tessuto connettivo.

Nefroni- si tratta di formazioni microscopiche complesse che iniziano con una capsula glomerulare a doppia parete (capsula di Shulmyansky-Bowman), all'interno della quale si trova il corpuscolo renale (corpuscolo malpighiano). Tra gli strati della capsula c'è una cavità che passa nel tubulo urinario contorto (primario). Raggiunge il confine della corticale e del midollo del rene. Al confine, il tubulo si restringe e si raddrizza.

Nel midollo del rene forma un'ansa e ritorna allo strato corticale del rene. Qui diventa di nuovo contorto (secondario) e si apre nel condotto di raccolta. I dotti collettori, fondendosi, formano i dotti escretori comuni, che passano attraverso il midollo del rene fino alle cime delle papille che sporgono nella cavità del bacino. Il bacino passa nell'uretere.

Formazione di urina

Come si forma l'urina nei nefroni? In una forma semplificata, ciò avviene come segue.

Urina primaria

Quando il sangue passa attraverso i capillari dei glomeruli, l'acqua e le sostanze disciolte in esso vengono filtrate dal suo plasma attraverso la parete del capillare nella cavità della capsula, ad eccezione dei composti macromolecolari e delle cellule del sangue. Pertanto, le proteine ​​​​con un peso molecolare elevato non entrano nel filtrato. Ma qui arrivano prodotti metabolici come urea, acido urico, ioni di sostanze inorganiche, glucosio e amminoacidi. Questo liquido filtrato è chiamato urina primaria.

La filtrazione viene effettuata a causa dell'elevata pressione nei capillari dei glomeruli - 60-70 mm Hg. Art., che è due o più volte superiore rispetto ai capillari di altri tessuti. Viene creato a causa delle diverse dimensioni degli spazi vuoti dei vasi afferenti (larghi) ed efferenti (stretti).

Durante il giorno si forma un'enorme quantità di urina primaria: 150-180 l. Tale filtrazione intensiva è possibile grazie a:

• Una grande quantità di sangue che scorre attraverso i reni durante il giorno - 1500-1800 litri;
• ampia superficie delle pareti dei capillari dei glomeruli - 1,5 m 2;
• alta pressione sanguigna in essi, che crea una forza filtrante e altri fattori.

Dalla capsula del glomerulo, l'urina primaria entra nel tubulo primario, che è densamente intrecciato con capillari sanguigni ramificati secondari. In questa parte del tubulo viene assorbita (riassorbita) nel sangue la maggior parte dell'acqua e una serie di sostanze: glucosio, amminoacidi, proteine ​​a basso peso molecolare, vitamine, ioni sodio, potassio, calcio, cloro.

Urina secondaria

Si chiama quella parte dell'urina primaria che rimane alla fine del passaggio attraverso i tubuli secondario.

Di conseguenza, nelle urine secondarie, durante la normale funzione renale, non ci sono proteine ​​e zuccheri. Il loro aspetto indica una violazione dei reni, anche se con un consumo eccessivo di carboidrati semplici (oltre 100 g al giorno), gli zuccheri possono comparire nelle urine anche con reni sani.

L'urina secondaria si forma poco - circa 1,5 litri al giorno. Il resto del liquido urinario primario da una quantità totale di 150-180 litri viene assorbito nel sangue attraverso le cellule delle pareti dei tubuli urinari. La loro superficie totale è di 40-50 m 2 .

I reni fanno un sacco di lavoro senza sosta. Pertanto, con dimensioni relativamente ridotte, consumano molto ossigeno e sostanze nutritive, il che indica un grande dispendio energetico durante la formazione dell'urina. Quindi consumano l'8-10% di tutto l'ossigeno assorbito da una persona a riposo. Viene consumata più energia per unità di massa nei reni che in qualsiasi altro organo.

L'urina viene raccolta nella vescica. Man mano che si accumula, le sue pareti si allungano. Questo è accompagnato dall'irritazione delle terminazioni nervose situate nelle pareti della vescica. I segnali entrano nel sistema nervoso centrale e la persona sente il bisogno di urinare. Viene eseguito attraverso l'uretra ed è sotto il controllo del sistema nervoso.

1. Organi escretori, la loro partecipazione al mantenimento dei parametri più importanti dell'ambiente interno del corpo (pressione osmotica, pH del sangue, volume del sangue, ecc.). Vie di escrezione renale ed extrarenale.

Il processo di escrezione è essenziale per l'omeostasi, assicura il rilascio del corpo dai prodotti finali del metabolismo che non possono più essere utilizzati, sostanze estranee e tossiche, nonché acqua in eccesso, sali e composti organici che vengono con il cibo o si formano come risultato del metabolismo (metabolismo). Nel processo di escrezione nell'uomo sono coinvolti i reni, i polmoni, la pelle e il tratto digestivo.

organi escretori. Lo scopo principale degli organi escretori è mantenere la costanza della composizione e del volume dei fluidi dell'ambiente interno del corpo, principalmente il sangue.

I reni rimuovono l'acqua in eccesso, le sostanze inorganiche e organiche, i prodotti finali del metabolismo e le sostanze estranee. I polmoni rimuovono CO 2 , acqua, alcune sostanze volatili dal corpo, ad esempio vapori di etere e cloroformio durante l'anestesia, vapori di alcol durante l'intossicazione. Le ghiandole salivari e gastriche secernono metalli pesanti, una serie di farmaci (morfina, chinino, salicilati) e composti organici estranei. La funzione escretoria è svolta dal fegato, rimuovendo dal sangue una serie di prodotti del metabolismo dell'azoto. Il pancreas e le ghiandole intestinali secernono metalli pesanti e sostanze medicinali.

Le ghiandole della pelle svolgono un ruolo essenziale nell'escrezione. CON Poi acqua e sali, alcune sostanze organiche, in particolare l'urea, e durante un intenso lavoro muscolare, l'acido lattico vengono escreti dal corpo (vedi capitolo I). prodotti di escrezione sebaceo E ghiandole mammarie - il sebo e il latte hanno un significato fisiologico indipendente - il latte come prodotto alimentare per i neonati e il sebo - per lubrificare la pelle.

2. L'importanza dei reni nel corpo. Il nefrone è un'unità morfo-funzionale del rene. Il ruolo dei suoi vari dipartimenti nella formazione dell'urina.

La funzione principale dei reni è la formazione di urina. L'unità strutturale e funzionale dei reni che svolge questa funzione è il nefrone. In un rene del peso di 150 g, ce ne sono 1-1,2 milioni Ogni nefrone è costituito da un glomerulo vascolare, la capsula Shumlyansky-Bowman, il tubulo contorto prossimale, l'ansa di Henle, il tubulo contorto distale e il dotto collettore, che si apre nella pelvi renale. Per maggiori dettagli sulla struttura del rene, vedi Istologia.

I reni liberano il plasma sanguigno da alcune sostanze, concentrandole nelle urine. Una parte significativa di queste sostanze sono 1) prodotti finali del metabolismo (urea, acido urico, creatinina), 2) composti esogeni (farmaci, ecc.), 3) sostanze necessarie per la vita del corpo, ma il cui contenuto deve essere osservato a un certo livello (ioni Na, Ca, P, acqua, glucosio, ecc.). Il volume di escrezione di tali sostanze da parte dei reni è regolato da speciali ormoni.

Pertanto, i reni sono coinvolti nella regolazione dell'acqua, degli elettroliti, dell'equilibrio acido-base e dei carboidrati nel corpo, contribuendo a mantenere una composizione ionica costante, pH, pressione osmotica. Pertanto, il compito principale del rene è rimuovere selettivamente varie sostanze al fine di mantenere la relativa costanza della composizione chimica del plasma sanguigno e del fluido extracellulare.

Inoltre, nel rene si formano speciali sostanze biologicamente attive, che sono coinvolte nella regolazione della pressione sanguigna e del volume del sangue circolante (renina) e nella formazione dei globuli rossi (eritropoietine). La formazione di queste sostanze avviene nelle cellule del cosiddetto. apparato iuxta-glomerulare dei reni(YUGA).

La nefrectomia bilaterale o l'insufficienza renale acuta entro 1-2 settimane porta a uremia fatale (acidosi, aumento della concentrazione di Na, K, P, ammoniaca, ecc.). L'uremia può essere compensata dal trapianto di rene o dalla dialisi extracorporea (connessione di un rene artificiale).

3. La struttura dei glomeruli, la loro classificazione (corticale, iuxtamidollare).

I reni hanno 2 tipi di nefroni:

1. Nefroni corticali - ansa corta di Henle. Si trovano nella corteccia. I capillari efferenti formano una rete capillare e hanno una capacità limitata di riassorbire il sodio. Sono nel rene dall'80 al 90%
2. Nefrone juxtamidollare - giace al confine tra la corteccia e il midollo. Un lungo anello di Henle che si estende in profondità nel midollo. L'arteriola efferente in questi nefroni ha lo stesso diametro dell'arteriola afferente. L'arteriola efferente forma sottili vasi diritti che penetrano in profondità nel midollo. Nefroni iuxtamidollari - 10-20%, hanno aumentato il riassorbimento agli ioni sodio.

Il filtro glomerulare passa sostanze con una dimensione di 4 nm e non passa sostanze - 8 nm. Le sostanze con un peso molecolare di 10.000 passano liberamente attraverso il peso molecolare e la permeabilità diminuisce gradualmente all'aumentare del peso fino a 70.000 sostanze che portano una carica negativa. Le sostanze elettricamente neutre possono passare con una massa fino a 100.000.L'area totale della membrana filtrante è di 0,4 mm e l'area totale nell'uomo e l'area totale è di 0,8-1 mq.

In un adulto a riposo, 1200 - 1300 ml al minuto fluiscono attraverso il rene. Questo sarà il 25% del volume minuto. Il plasma viene filtrato nei glomeruli, non nel sangue stesso. A tale scopo viene utilizzato l'ematocrito.

Se l'ematocrito è del 45% e il plasma è del 55%, allora la quantità di plasma sarà = (0,55 * 1200) = 660 ml/min e la quantità di urina primaria = 125 ml/min (20% della corrente plasmatica) . Al giorno = 180 litri.

I processi di filtrazione nel glomerulo dipendono da tre fattori:

1. Il gradiente di pressione tra la cavità interna del capillare e la capsula.
2. La struttura del filtro renale
3. L'area della membrana filtrante, da cui dipenderà la velocità di filtrazione volumetrica.

Il processo di filtrazione si riferisce ai processi di permeabilità passiva, che viene effettuata sotto l'azione delle forze di pressione idrostatica e nei glomeruli la pressione di filtrazione sarà la somma della pressione sanguigna idrostatica nei capillari, pressione oncotica e pressione idrostatica nella capsula . Pressione idrostatica = 50-70 mm Hg, perché il sangue proviene direttamente dall'aorta (la sua parte addominale).

Pressione oncotica - formata da proteine ​​​​plasmatiche. Le molecole proteiche sono grandi, non sono commisurate ai pori del filtro, quindi non possono attraversarlo. Interferiranno con il processo di filtrazione. Sarà di 30 mm.

Pressione idrostatica del filtrato risultante, che si trova nel lume della capsula. Nelle urine primarie = 20 mm.

PD=Rg-(P0=Rm)

Pr - pressione idrostatica del sangue nei capillari

Pressione ro-oncotica

Pm - pressione urinaria primaria.

Man mano che il sangue si muove nei capillari, la pressione oncotica aumenta e la filtrazione si interrompe a un certo punto, perché. supererà le forze che contribuiscono alla filtrazione.

In 1 minuto si formano 125 ml di urina primaria - 180 litri al giorno. Urina finale - 1-1,5 litri. C'è un processo di riassorbimento. Dei 125 ml, 1 ml entrerà nell'urina finale. La concentrazione di sostanze nell'urina primaria corrisponde alla concentrazione di sostanze disciolte nel plasma sanguigno, cioè l'urina primaria sarà isotonica al plasma. La pressione osmotica nell'urina primaria e nel plasma è la stessa: 280-300 mOs moli per kg

4. Rifornimento di sangue ai reni. Caratteristiche dell'afflusso di sangue alla corticale e al midollo del rene. Autoregolazione del flusso sanguigno renale.

In condizioni normali, attraverso entrambi i reni, la cui massa è solo circa lo 0,43% del peso corporeo di una persona sana, passa da 1/5 a 1/44 del sangue proveniente dal cuore all'aorta. Il flusso sanguigno attraverso la sostanza corticale del rene raggiunge i 4-5 ml/min per 1 g di tessuto; questo è il livello più alto di flusso sanguigno dell'organo. La particolarità del flusso sanguigno renale è che in condizioni di variazioni della pressione arteriosa sistemica in un ampio intervallo (da 90 a 190 mm Hg), rimane costante. Ciò è dovuto a uno speciale sistema di autoregolazione della circolazione sanguigna nel rene.

Le arterie renali corte partono dall'aorta addominale, si diramano nel rene in vasi sempre più piccoli e un'arteriola afferente (afferente) entra nel glomerulo. Qui si scompone in anse capillari che, unendosi, formano l'arteriola efferente (efferente), attraverso la quale scorre il sangue dal glomerulo. Il diametro dell'arteriola efferente è più stretto di quello dell'afferente. Poco dopo aver lasciato il glomerulo, l'arteriola efferente si scompone nuovamente in capillari, formando una fitta rete attorno ai tubuli contorti prossimale e distale. Pertanto, la maggior parte del sangue nel rene passa due volte attraverso i capillari: prima nel glomerulo, poi nei tubuli. La differenza nell'afflusso di sangue del nefrone iuxtamidollare sta nel fatto che l'arteriola efferente non si scompone in una rete di capillari peritubulari, ma forma vasi diritti che scendono nel midollo del rene. Questi vasi forniscono l'afflusso di sangue al midollo del rene; il sangue dai capillari peritubulari e dai vasi diretti scorre nel sistema venoso ed entra nella vena cava inferiore attraverso la vena renale.

5. Metodi fisiologici per studiare la funzione dei reni. Coefficiente di pulizia (gioco).

Misurazione della velocità di filtrazione glomerulare. Per calcolare il volume del fluido filtrato in 1 minuto nei glomeruli renali (velocità di filtrazione glomerulare) e una serie di altri indicatori del processo di minzione, vengono utilizzati metodi e formule basati sul principio della purificazione (a volte vengono chiamati "clearance metodi", dalla parola inglese clearance - purificazione). Per misurare la velocità di filtrazione glomerulare si utilizzano sostanze fisiologicamente inerti, non tossiche e non legate alle proteine ​​del plasma sanguigno, che penetrano liberamente attraverso i pori della membrana filtrante glomerulare dal lume dei capillari insieme alla parte priva di proteine del plasma. Pertanto, la concentrazione di queste sostanze nel liquido glomerulare sarà la stessa del plasma sanguigno. Queste sostanze non dovrebbero essere riassorbite e secrete nei tubuli renali, quindi l'intera quantità di questa sostanza che entra nel lume del nefrone con l'ultrafiltrato nei glomeruli verrà escreta nelle urine. Le sostanze utilizzate per misurare la velocità di filtrazione glomerulare includono l'inulina, il polimero fruttosio, il mannitolo, il polietilenglicole-400 e la creatinina.

Considera il principio della purificazione usando l'esempio della misurazione del volume della filtrazione glomerulare usando l'inulina. La quantità di inulina filtrata nei glomeruli (In) è uguale al prodotto del volume del filtrato (C In) e la concentrazione di inulina in esso (è uguale alla sua concentrazione nel plasma sanguigno, РIN). La quantità di inulina escreta nelle urine allo stesso tempo è uguale al prodotto del volume di urina escreta (v) sulla concentrazione di inulina in esso (U In).

Poiché l'inulina non viene né riassorbita né secreta, la quantità di inulina filtrata (C∙ RIn), pari all'importo assegnato (v- U In), Dove:

CONIn = U In∙ v/ RIn

Questa formula è la base per il calcolo della velocità di filtrazione glomerulare. Quando si utilizzano altre sostanze per misurare la velocità di filtrazione glomerulare, l'inulina nella formula viene sostituita dalla sostanza analizzata e viene calcolata la velocità di filtrazione glomerulare di questa sostanza. La velocità di filtrazione del fluido è calcolata in ml/min; per confrontare il valore della filtrazione glomerulare in persone di diverso peso corporeo e altezza, si fa riferimento alla superficie standard del corpo umano (1,73 m). Normalmente, negli uomini in entrambi i reni, la velocità di filtrazione glomerulare è di 1,73 m 2 è di circa 125 ml / min, nelle donne - circa 110 ml / min.

La quantità di filtrazione glomerulare misurata usando l'inulina, chiamata anche fattore di clearance dell'inulina (O clearance dell'inulina) mostra quanto plasma sanguigno viene rilasciato dall'inulina durante questo periodo. Per misurare la clearance dell'inulina, è necessario infondere continuamente una soluzione di inulina in una vena per mantenere una concentrazione costante nel sangue durante tutto lo studio. Ovviamente, questo è molto difficile e non sempre fattibile in clinica, quindi la creatinina è più spesso utilizzata - un componente naturale del plasma, mediante purificazione da cui sarebbe possibile giudicare la velocità di filtrazione glomerulare, sebbene con il suo aiuto la filtrazione glomerulare la velocità è misurata meno accuratamente che con l'infusione di inulina. In determinate condizioni fisiologiche e soprattutto patologiche, la creatinina può essere riassorbita e secreta, quindi la clearance della creatinina potrebbe non riflettere il vero valore della filtrazione glomerulare.

In una persona sana, l'acqua entra nel lume del nefrone a seguito della filtrazione nei glomeruli, viene riassorbita nei tubuli e, di conseguenza, aumenta la concentrazione di inulina. Indicatore di concentrazione di inulina U In/ Spillo indica di quante volte diminuisce il volume del filtrato mentre passa attraverso i tubuli. Questo valore è importante per giudicare le caratteristiche dell'elaborazione di qualsiasi sostanza nei tubuli, per rispondere alla domanda se la sostanza viene riassorbita o secreta dalle cellule dei tubuli. Se l'indicatore di concentrazione di una determinata sostanza X Ux/ Px minore del valore misurato simultaneamente UIn /PIn , allora questo indica il riassorbimento della sostanza X nei tubuli, se U X/Px più di U In/ Spillo, questo indica la sua secrezione. Il rapporto tra gli indicatori di concentrazione della sostanza X e dell'inulina UX/Px : U In/ Spillo è chiamato frazione escreta (FE).

6. Funzioni dei glomeruli, struttura del filtro glomerulare. Morfo-funzionale peculiarità rene A bambini.

L'idea di filtrare l'acqua e le sostanze disciolte come primo stadio della minzione fu espressa nel 1842 dal fisiologo tedesco K. Ludwig. Negli anni '20 del XX secolo, il fisiologo americano A. Richards riuscì a confermare questa ipotesi in un esperimento diretto: usando un micromanipolatore, forare la capsula glomerulare con una micropipetta ed estrarne il liquido, che in realtà si rivelò essere un ultrafiltrato del plasma sanguigno.

L'ultrafiltrazione di acqua e componenti a basso peso molecolare dal plasma sanguigno avviene attraverso il filtro glomerulare. Questa barriera filtrante è quasi impermeabile alle sostanze macromolecolari. Il processo di ultrafiltrazione è dovuto alla differenza tra la pressione idrostatica del sangue, la pressione idrostatica nella capsula glomerulare e la pressione oncotica delle proteine ​​del plasma sanguigno. La superficie totale dei capillari del glomerulo è maggiore della superficie totale del corpo umano e raggiunge 1,5 m 2 per 100 g di peso del rene. La membrana filtrante (barriera filtrante), attraverso la quale il fluido passa dal lume del capillare nella cavità della capsula glomerulare, è costituita da tre strati: cellule endoteliali capillari, membrana basale e cellule epiteliali dello strato viscerale (interno) della capsula - podociti.

Cellule endotelio, fatta eccezione per l'area del nucleo, molto sottile, lo spessore del citoplasma delle parti laterali della cellula è inferiore a 50 nm; nel citoplasma sono presenti fori rotondi o ovali (pori) di dimensioni 50-100 nm, che occupano fino a 30 % superficie cellulare. In condizioni di normale flusso sanguigno, le molecole proteiche più grandi formano uno strato barriera sulla superficie dei pori dell'endotelio e impediscono il movimento dell'albumina attraverso di essi, limitando così il passaggio delle cellule del sangue e delle proteine ​​attraverso l'endotelio. Altri componenti del plasma e l'acqua possono raggiungere liberamente la membrana basale.

membrana basale è uno dei componenti più importanti della membrana filtrante del glomerulo. Nell'uomo, lo spessore della membrana basale è di 250-400 nm. Questa membrana è composta da tre strati: centrale e due periferici. I pori della membrana basale impediscono il passaggio di molecole di diametro superiore a 6 nm.

Infine, un ruolo importante nel determinare la dimensione delle sostanze filtrate è svolto da membrane fessurate tra le gambe podociti. Queste cellule epiteliali sono rivolte verso il lume della capsula glomerulare renale e hanno processi - "gambe" che sono attaccate alla membrana basale. La membrana basale e le membrane a fessura tra queste "gambe" limitano la filtrazione di sostanze il cui diametro molecolare è superiore a 6,4 nm (ovvero, le sostanze il cui raggio molecolare supera 3,2 nm non passano). Pertanto, l'inulina penetra liberamente nel lume del nefrone (raggio molecolare 1,48 nm, peso molecolare circa 5200), solo il 22% di albumina d'uovo (raggio molecolare 2,85 nm, peso molecolare 43500), emoglobina 3% (raggio molecolare 3,25 nm, peso molecolare peso 68.000 e meno dell'1% di albumina sierica (raggio molecolare 3,55 nm, peso molecolare 69.000).

Il passaggio delle proteine ​​​​attraverso il filtro glomerulare è impedito da molecole caricate negativamente - polianioni, che fanno parte della sostanza della membrana basale, e sialoglicoproteine ​​nel rivestimento che giace sulla superficie dei podociti e tra le loro "gambe". La limitazione per il filtraggio delle proteine ​​che hanno una carica negativa è dovuta alla dimensione dei pori del filtro glomerulare e alla loro elettronegatività. Pertanto, la composizione del filtrato glomerulare dipende dalle proprietà della barriera epiteliale e della membrana basale. Naturalmente le dimensioni e le proprietà dei pori della barriera filtrante sono variabili, pertanto, in condizioni normali, nell'ultrafiltrato si riscontrano solo tracce di frazioni proteiche caratteristiche del plasma sanguigno. Il passaggio di molecole sufficientemente grandi attraverso i pori dipende non solo dalla loro dimensione, ma anche dalla configurazione della molecola, dalla sua corrispondenza spaziale con la forma del poro.

7. M Meccanismo di formazione dell'urina primaria. Pressione di filtrazione effettiva. Influenza di vari fattori sui processi di filtrazione. Quantità e proprietà dell'urina primaria. Filtrazione glomerulare nei bambini.

La filtrazione è un processo fisico. Il fattore principale che determina la filtrazione è la differenza di pressione idrostatica su entrambi i lati del filtro (pressione di filtrazione). Nei reni è uguale a:

P filtrazione = P nel glomerulo - (P oncotico + tessuto P)

30 mm 70 mm (20 mm 20 mm)

Oltre alla pressione di filtrazione, la dimensione della molecola (peso molecolare), la solubilità nei grassi e la carica elettrica della materia. Il filtro glomerulare è costituito da 20-40 anse capillari circondate dalla foglia interna della capsula di Bowman. L'endotelio del capillare ha fenestrae (fori). I podociti della capsula di Bowman presentano ampi spazi tra i processi. Pertanto, la permeabilità è determinata dalla struttura della membrana principale. Gli spazi tra i fili di collagene di questa membrana sono 3-7,5 nm.

La dimensione dei pori della superficie filtrante del capillare e della capsula di Bowman consente alle sostanze con peso molecolare non superiore a 55.000 (inulina) di passare liberamente attraverso il filtro renale. Le molecole più grandi penetrano con difficoltà (l'Hb con una massa di 64.500 viene filtrata nel 3%, le albumine del sangue (69.000) - nell'1%). Tuttavia, secondo alcuni scienziati, quasi tutte le albumine vengono filtrate nei reni e riassorbite nei tubuli. Apparentemente, 80.000 è il limite assoluto di permeabilità attraverso i pori della capsula e del glomerulo di un rene normale.

La composizione del filtrato glomerulare è determinata dalla dimensione dei pori della membrana glomerulare. Allo stesso tempo, la velocità di filtrazione dipende dall'effettiva pressione di filtrazione Pf. A causa dell'elevata conducibilità idraulica del capillare all'inizio del capillare, si verifica una rapida formazione di un filtrato e la pressione osmotica in esso aumenta altrettanto rapidamente. Quando diventa uguale a idrostatico meno tessuto, la pressione di filtrazione effettiva diventa zero e la filtrazione si interrompe.

La velocità di filtrazione è la quantità di filtrazione per unità di tempo. Negli uomini è 125 ml / min, nelle donne - 110 ml / min. Vengono filtrati circa 180 litri al giorno. Ciò significa che il volume totale di plasma (3 litri) viene filtrato nei reni in 25 minuti e il plasma viene eliminato dai reni 60 volte al giorno. Tutto il fluido extracellulare (14 L) passa attraverso il filtro renale 12 volte al giorno.

La velocità di filtrazione glomerulare (VFG) è mantenuta quasi a un livello costante a causa delle reazioni miogeniche della muscolatura liscia dei vasi afferenti ed efferenti, che garantisce la costanza della pressione effettiva di filtrazione. Pertanto, anche la funzione di filtrazione (FF), ovvero la parte del flusso plasmatico renale che passa nel filtrato, è costante. Nell'uomo è 0,2 (FF = GFR/PPT). Di notte, il GFR è inferiore del 25%. Con l'eccitazione emotiva, la PPT diminuisce e la FF aumenta a causa del restringimento dei vasi efferenti. La velocità di filtrazione glomerulare è determinata dalla clearance dell'inulina.

8. Apparato iuxtaglomerulare, suo ruolo. Punto denso nei tubuli distali dei reni, il suo ruolo.

la composizione dell'apparato iuxtaglomerulare include il seguente componente: cellule epitelioidi specializzate, che circondano principalmente l'arteriola afferente afferente e queste cellule all'interno contengono granuli secretori con l'enzima renina. Il secondo componente del dispositivo è punto denso (maculadensa), che si trova nella parte iniziale della parte distale del tubulo contorto. Questo tubulo porta al corpuscolo renale. Ciò include anche le cellule dell'intestino tra le arteriole efferenti e afferenti - cellule del polo perivascolare del glomerulo. Queste sono cellule mesangiali extraglomerulari.

Questo apparato risponde ai cambiamenti della pressione sanguigna sistemica, pressione glomerulare locale, ad un aumento della concentrazione di cloruro di sodio nei tubuli distali. Questo cambiamento è percepito come un punto denso.

L'apparato iuxtaglomerulare risponde alla stimolazione del sistema nervoso simpatico.

Con tutti gli effetti di cui sopra, inizia un aumento del rilascio di renina, che entra direttamente nel flusso sanguigno.

Renina - Angiotensinogeno (proteina plasmatica) - Angiotensina 1 - Angiotensina 2(sotto l'azione dell'enzima di conversione dell'angiotensina, principalmente nei polmoni). L'angiotensina 2 è una sostanza fisiologicamente attiva che opera in tre direzioni:

1. Colpisce le ghiandole surrenali, che stimolano l'aldosterone

2. Sul cervello (ipotalamo), dove stimola la produzione di ADH e stimola il centro della sete

3. Ha un effetto diretto sui vasi sanguigni dei muscoli - restringimento

Con la malattia renale, la pressione sanguigna aumenta. La pressione aumenta anche con il restringimento anatomico dell'arteria renale. Questo dà ipertensione persistente. L'effetto dell'angiotensina 2 sulle ghiandole surrenali porta al fatto che l'aldosterone provoca ritenzione di sodio nel corpo, tk. esso nell'epitelio dei tubuli renali migliora il lavoro della pompa sodio-potassio. Fornisce la funzione energetica di questa pompa. L'aldosterone favorisce il riassorbimento del sodio. Promuoverà l'escrezione di potassio. L'acqua arriva con il sodio. La ritenzione idrica si verifica perché viene rilasciato l'ormone antidiuretico. Se non abbiamo l'aldosterone, iniziano la perdita di sodio e la ritenzione di potassio. L'escrezione di sodio nei reni è influenzata da atriale il sodio è un peptide uretico. Questo fattore favorisce la vasodilatazione, aumentano i processi di filtrazione e si sviluppano la diuresi e la natriuresi.

Azione finale- una diminuzione del volume plasmatico, una diminuzione delle resistenze vascolari periferiche, una diminuzione della pressione arteriosa media e del volume sanguigno minuto.

L'escrezione di sodio da parte dei reni è influenzata dalle prostaglandine e dalle chinine. La prostaglandina E2 aumenta l'escrezione di sodio e acqua da parte dei reni. La bradichinina come vasodilatatore funziona in modo simile. L'eccitazione del sistema simpatico aumenta il riassorbimento di sodio e ne riduce l'escrezione nelle urine. Questo effetto è associato a vasocostrizione e diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare e con un effetto diretto sull'assorbimento di sodio nei tubuli. Il sistema simpatico attiva renina - angiotensine - aldosterone.

IN I reni producono diverse sostanze biologicamente attive che gli consentono di essere considerato un organo endocrino. Le cellule granulari dell'apparato iuxtaglomerulare vengono secrete nel sangue renina con una diminuzione della pressione sanguigna nel rene, una diminuzione del contenuto di sodio nel corpo, quando una persona si sposta da una posizione orizzontale a una verticale. Il livello di rilascio di renina dalle cellule nel sangue cambia anche a seconda della concentrazione di Na + e C1 - nell'area del punto denso del tubulo distale, garantendo la regolazione dell'equilibrio elettrolitico e glomerulo-tubulare. La renina è sintetizzata nelle cellule granulari dell'apparato iuxtaglomerulare ed è un enzima proteolitico. Nel plasma sanguigno, si scinde dall'angiotensinogeno, che è principalmente nella frazione α2-globulina, un peptide fisiologicamente inattivo costituito da 10 aminoacidi, l'angiotensina I. Nel plasma sanguigno, sotto l'influenza dell'enzima di conversione dell'angiotensina, vengono scissi 2 aminoacidi dall'angiotensina I, e si trasforma in una sostanza vasocostrittrice attiva angiotensina II. Aumenta la pressione sanguigna a causa della vasocostrizione, aumenta la secrezione di aldosterone, aumenta la sete e regola il riassorbimento di sodio nei tubuli distali e nei dotti collettori. Tutti questi effetti contribuiscono alla normalizzazione del volume del sangue e della pressione sanguigna.

L'attivatore del plasminogeno è sintetizzato nel rene urochinasi. I reni si formano nel midollo prostaglandine. Sono coinvolti, in particolare, nella regolazione del flusso sanguigno renale e generale, aumentano l'escrezione di sodio nelle urine e riducono la sensibilità delle cellule tubulari all'ADH. Le cellule renali estraggono dal plasma sanguigno il proormone formatosi nel fegato - vitamina D 3 - e lo convertono in forme ormonali fisiologicamente attive di vitamina D 3 . Questo steroide stimola la formazione di proteine ​​leganti il ​​calcio nell'intestino, favorisce il rilascio di calcio dalle ossa e ne regola il riassorbimento nei tubuli renali. Il rene è il sito di produzione eritropoietina, stimolazione dell'eritropoiesi nel midollo osseo. Prodotto nel rene bradichinina, essere un forte vasodilatatore.

9. fizziOl Il ruolo logico dei tubuli (apparato tubolare) del nefrone. Riassorbimento nel tubulo prossimale (trasporto attivo e passivo). riassorbimento del glucosio. riassorbimento tubulare nei bambini.

La fase iniziale della minzione, che porta alla filtrazione di tutti i componenti a basso peso molecolare del plasma sanguigno, deve inevitabilmente essere combinata con l'esistenza di sistemi nel rene che riassorbono tutte le sostanze preziose per l'organismo. In condizioni normali, in un rene umano si formano fino a 180 litri di filtrato al giorno e vengono escreti 1,0-1,5 litri di urina, il resto del liquido viene assorbito nei tubuli. Il ruolo delle cellule di diversi segmenti del nefrone nel riassorbimento non è lo stesso. Esperimenti condotti su animali con l'estrazione di liquido da varie parti del nefrone con una micropipetta hanno permesso di chiarire le caratteristiche del riassorbimento di varie sostanze in diverse parti dei tubuli renali (Fig. 12.6). Nel segmento prossimale del nefrone vengono riassorbiti quasi completamente gli aminoacidi, il glucosio, le vitamine, le proteine, gli oligoelementi, una quantità significativa di ioni Na +, CI -, HCO3. Nei casi successivi del nefrone, gli elettroliti e l'acqua vengono assorbiti prevalentemente.

Il riassorbimento di sodio e cloro è il processo più significativo in termini di volume e dispendio energetico. Nel tubulo prossimale, a seguito del riassorbimento della maggior parte delle sostanze filtrate e dell'acqua, il volume dell'urina primaria diminuisce e circa 1/3 del liquido filtrato nei glomeruli entra nel tratto iniziale dell'ansa del nefrone. quantità totale di sodio che entra nel nefrone durante la filtrazione, fino al 25% viene assorbito nell'ansa del nefrone, nel tubulo contorto distale - circa 9 %, e meno di 1 % riassorbito nei dotti collettori o escreto nelle urine.

Il riassorbimento nel segmento distale è caratterizzato dal fatto che le cellule trasportano una minore quantità di ioni rispetto al tubulo prossimale, ma contro un gradiente di concentrazione maggiore. Questo segmento del nefrone ei dotti collettori svolgono un ruolo cruciale nella regolazione del volume di urina escreta e della concentrazione di sostanze osmoticamente attive in essa (concentrazione osmotica 1). Nell'urina finale, la concentrazione di sodio può diminuire fino a 1 mmol/l rispetto a 140 mmol/l nel plasma sanguigno. Nel tubulo distale, il potassio non viene solo riassorbito, ma anche secreto quando è in eccesso nel corpo.

Per caratterizzare l'assorbimento di varie sostanze nei tubuli renali è essenziale l'idea della soglia di escrezione. Le sostanze senza soglia vengono rilasciate a qualsiasi concentrazione nel plasma sanguigno (e, di conseguenza, nell'ultrafiltrato). Tali sostanze sono inulina, mannitolo. La soglia per l'escrezione di quasi tutte le sostanze fisiologicamente importanti e preziose per il corpo è diversa. Quindi, il rilascio di glucosio nelle urine (glucosuria) si verifica quando la sua concentrazione nel filtrato glomerulare (e nel plasma sanguigno) supera i 10 mmol / l. Il significato fisiologico di questo fenomeno verrà rivelato nella descrizione del meccanismo di riassorbimento.

filtrabile glucosio viene quasi completamente riassorbito dalle cellule del tubulo prossimale, e normalmente una piccola quantità viene escreta nelle urine al giorno (non più di 130 mg). Il processo di riassorbimento del glucosio avviene contro un elevato gradiente di concentrazione ed è attivo secondario. Nella membrana apicale (luminale) della cellula, il glucosio si combina con il trasportatore, che deve anche attaccare Na +, dopodiché il complesso viene trasportato attraverso la membrana apicale, cioè glucosio e Na + entrano nel citoplasma. La membrana apicale è altamente selettiva e permeabile unidirezionale e non consente al glucosio o al Na + di uscire dalla cellula nel lume del tubulo. Queste sostanze si muovono verso la base della cellula lungo un gradiente di concentrazione. Il trasferimento del glucosio dalla cellula al sangue attraverso la membrana plasmatica basale ha il carattere di diffusione facilitata e Na +, come notato sopra, viene rimosso dalla pompa del sodio situata in questa membrana.

10. Riassorbimento nel segmento sottile dell'ansa di Henle (concentrazione di urina). Il concetto di sistema rotativo controcorrente.

Il liquido proveniente dal tubulo prossimale entra nella zona renale nella sottile parte discendente dell'ansa del nefrone, nel cui tessuto interstiziale la concentrazione di sostanze osmoticamente attive è maggiore che nella sostanza corticale del rene. Questo aumento della concentrazione osmolica nella zona esterna del midollo è dovuto all'attività della spessa ansa ascendente del nefrone. La sua parete è impermeabile all'acqua e le cellule trasportano Cl - , Na + nel tessuto interstiziale. La parete del tratto discendente dell'ansa è permeabile all'acqua. L'acqua viene assorbita dal lume del tubulo nel tessuto interstiziale circostante lungo un gradiente osmotico, mentre le sostanze osmoticamente attive rimangono nel lume del tubulo. La concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel fluido proveniente dalla sezione ascendente dell'ansa alle sezioni iniziali del tubulo contorto distante è già di circa 200 mosmol / kg H 2 O, cioè è inferiore a quella dell'ultrafiltrato. L'ingresso di C1 - e Na + nel tessuto interstiziale del midollo aumenta la concentrazione di sostanze osmoticamente attive (concentrazione osmolica) del fluido intercellulare in questa zona del rene. Anche la concentrazione osmolica del fluido nel lume dell'ansa discendente aumenta della stessa quantità. Ciò è dovuto al fatto che l'acqua passa attraverso la parete permeabile della parte discendente dell'ansa del nefrone nel tessuto interstiziale lungo il gradiente osmotico, mentre le sostanze osmoticamente attive rimangono nel lume di questo tubulo.

Quanto più lontano dalla sostanza corticale alla papilla renale originaria è il fluido nel lembo discendente dell'ansa, tanto maggiore è la sua concentrazione osmolica. Pertanto, in ciascuna sezione adiacente della parte discendente dell'ansa, c'è solo un leggero aumento della pressione osmotica, ma lungo il midollo renale, la concentrazione osmolica di fluido nel lume del tubulo e nel tessuto interstiziale aumenta gradualmente da 300 a 1450 momol/kg H2O.

Nella parte superiore del midollo renale, la concentrazione osmolale di fluido nell'ansa del nefrone aumenta più volte e il suo volume diminuisce. Con l'ulteriore movimento del fluido lungo la sezione ascendente dell'ansa del nefrone, specialmente nella spessa sezione ascendente dell'ansa, il riassorbimento di C1 - e Na + continua, mentre l'acqua rimane nel lume del tubulo.

All'inizio degli anni '50 fu confermata un'ipotesi secondo la quale la formazione di urina osmoticamente concentrata è dovuta all'attività della rotazione del sistema di moltiplicazione o-controcorrente nel rene.

Il principio dello scambio controcorrente è abbastanza diffuso in natura ed è utilizzato nella tecnologia. Consideriamo il meccanismo di funzionamento di un tale sistema usando l'esempio dei vasi sanguigni negli arti degli animali artici. Per evitare grandi perdite di calore, il sangue nelle arterie e nelle vene parallele degli arti scorre in modo tale che il sangue arterioso caldo riscaldi il sangue venoso raffreddato che si muove verso il cuore (Fig. 12.8, A). Il sangue arterioso a bassa temperatura scorre nel piede, il che riduce drasticamente il trasferimento di calore. Qui un tale sistema funziona solo come scambiatore controcorrente; nel rene, invece, ha un effetto moltiplicatore, cioè un aumento dell'effetto,

raggiunto in ciascuno dei singoli segmenti del sistema. Per una migliore comprensione del suo funzionamento, si consideri un sistema costituito da tre tubi paralleli (Fig. 12.8, B). I tubi I e II sono collegati ad arco ad un'estremità. La parete, comune a entrambi i tubi, ha la capacità di trasportare ioni, ma non di lasciar passare l'acqua. Quando una soluzione con una concentrazione di 300 mosmol / l viene versata in un tale sistema attraverso l'ingresso I (Fig. 12.8, B, a) e non scorre, dopo un po ', come risultato del trasporto di ioni nel tubo I, la soluzione diventerà ipotonica e nel tubo II - ipertonica. Nel caso in cui il liquido scorre continuamente attraverso i tubi, inizia la concentrazione di sostanze osmoticamente attive (Fig. 12.8, B, b). La differenza nelle loro concentrazioni a ciascun livello del tubo dovuta a un singolo effetto di trasporto ionico non supera i 200 mmol/l, tuttavia, lungo la lunghezza del tubo, i singoli effetti si moltiplicano e il sistema inizia a funzionare come moltiplicatore controcorrente . Poiché non solo gli ioni ma anche una certa quantità di acqua vengono estratti dal liquido nel corso del suo movimento, la concentrazione della soluzione aumenta sempre di più man mano che ci si avvicina alla curva dell'ansa. A differenza dei tubi I e II, nel tubo III viene regolata la permeabilità delle pareti all'acqua: quando il muro diventa permeabile, inizia a far passare l'acqua, il volume del liquido in esso contenuto diminuisce. In questo caso, l'acqua fluisce verso una concentrazione osmotica maggiore nel liquido vicino al tubo, mentre i sali rimangono all'interno del tubo. Di conseguenza, la concentrazione di ioni nel tubo III aumenta e il volume del liquido in esso contenuto diminuisce. La concentrazione di sostanze in esso contenute dipenderà da una serie di condizioni, incluso il funzionamento del sistema moltiplicatore controcorrente dei tubi I e II. Come risulterà chiaro dalla seguente presentazione, il lavoro dei tubuli renali nel processo di concentrazione osmotica dell'urina è simile al modello descritto.

A seconda dello stato dell'equilibrio idrico del corpo, i reni secernono urina ipotonica (diluizione osmotica) o, al contrario, osmoticamente concentrata (concentrazione osmotica). Nel processo di concentrazione osmotica dell'urina nel rene, prendono parte tutti i reparti dei tubuli, i vasi del midollo, il tessuto interstiziale, che funzionano come un sistema di moltiplicazione controcorrente rotante. Dei 100 ml di filtrato formatosi nei glomeruli, circa 60-70 ml (2/3) vengono riassorbiti verso l'estremità del segmento prossimale. La concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel liquido che rimane nei tubuli è la stessa dell'ultrafiltrato del plasma sanguigno, sebbene la composizione del liquido differisca dalla composizione dell'ultrafiltrato a causa del riassorbimento di un numero di sostanze insieme all'acqua nel tubulo prossimale (Fig. 12.9). Successivamente, il fluido tubulare passa dalla corteccia renale al midollo, spostandosi lungo l'ansa del nefrone fino alla sommità del midollo (dove il tubulo si piega di 180 °), passa nella sezione ascendente dell'ansa e si sposta nella direzione dal midollo alla sostanza corticale del rene.

11. Riassorbimento nei tubuli distali dei reni (facoltativo). Meccanismo ormonale di regolazione del riassorbimento del sodio (renina - angiotensina - aldosterone).

Nelle sezioni iniziali del tubulo contorto distale, sia con diuresi acquosa che con antidiuresi, entra sempre un fluido ipotonico, la cui concentrazione di sostanze osmoticamente attive in cui è inferiore a 200 mosmol / kg H 2 O.

Con una diminuzione della minzione (antidiuresi) causata dall'iniezione di ADH o dalla secrezione di ADH da parte della neuroipofisi in presenza di carenza idrica nel corpo, la permeabilità della parete delle parti terminali del segmento distale (tubulo di collegamento) e dei dotti collettori per l'aumento dell'acqua. Dal fluido ipotonico situato nel tubulo di collegamento e nel dotto collettore della corteccia renale, l'acqua viene riassorbita lungo il gradiente osmotico, la concentrazione osmotica del fluido in questa sezione aumenta a 300 mosmol / kg H 2 O, cioè diventa sangue isosmotico in la circolazione sistemica e la corteccia fluida intercellulare del rene. La concentrazione dell'urina continua nei dotti collettori; corrono parallele ai tubuli dell'ansa del nefrone attraverso il midollo renale. Come osservato in precedenza, la concentrazione osmolica del liquido aumenta gradualmente nella midollare renale e l'acqua viene riassorbita dall'urina nei dotti collettori; la concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel fluido del lume del tubulo è allineata con quella nel liquido interstiziale alla sommità del midollo. In condizioni di carenza idrica nel corpo, aumenta la secrezione di ADH, che aumenta la permeabilità delle pareti delle parti terminali del segmento distale e dei condotti di raccolta dell'acqua.

Contrariamente alla zona esterna della midollare renale, dove l'aumento della concentrazione osmolare si basa principalmente sul trasporto di Na+ e C1-, nella midollare interna del rene questo aumento è dovuto alla partecipazione di un certo numero di sostanze, tra cui l'urea è di fondamentale importanza - per essa le pareti del tubulo prossimale sono permeabili. Il tubulo prossimale si riassorbe fino a 50 % urea filtrata, tuttavia, all'inizio del tubulo distale, la quantità di urea è leggermente superiore alla quantità di urea fornita con il filtrato. Si è scoperto che esiste un sistema di circolazione intrarenale dell'urea, che è coinvolto nella concentrazione osmotica dell'urina. Nell'antidiuresi, l'ADH aumenta la permeabilità dei dotti collettori della midollare renale non solo per l'acqua, ma anche per l'urea. Nel lume dei dotti collettori, a causa del riassorbimento dell'acqua, aumenta la concentrazione di urea. Quando la permeabilità della parete tubulare per l'urea aumenta, si diffonde nel midollo renale. L'urea penetra nel lume del vaso diretto e nella sezione sottile dell'ansa del nefrone. Salendo verso la sostanza corticale del rene lungo il vaso diretto, l'urea partecipa continuamente allo scambio controcorrente, diffonde nella sezione discendente del vaso diretto e nella parte discendente dell'ansa del nefrone. L'ingresso costante nel midollo interno di urea, C1 - e Na +, riassorbiti dalle cellule della sottile ansa nefronica ascendente e dei dotti collettori, la ritenzione di queste sostanze dovuta all'attività del sistema controcorrente dei vasi diretti e delle anse nefroniche forniscono un aumento della concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel fluido extracellulare nei reni midollari interni. A seguito di un aumento della concentrazione osmolica del fluido interstiziale che circonda il dotto collettore, aumenta il riassorbimento di acqua da esso e aumenta l'efficienza della funzione osmoregolatrice del rene. Questi dati sulla variazione della permeabilità della parete tubulare all'urea permettono di capire perché la clearance dell'urea diminuisce con una diminuzione della minzione.

I vasi diretti della midollare renale, come i tubuli dell'ansa del nefrone, formano un sistema controcorrente. A causa di questa disposizione dei vasi diretti, viene assicurato un efficace afflusso di sangue al midollo del rene, ma le sostanze osmoticamente attive non vengono lavate via dal sangue, poiché gli stessi cambiamenti nella sua concentrazione osmotica si osservano quando il sangue passa attraverso i vasi diretti, come nella sottile sezione discendente dell'ansa del nefrone. Quando il sangue si sposta verso la parte superiore del midollo, la concentrazione di sostanze osmoticamente attive in esso aumenta gradualmente e durante il movimento inverso del sangue verso la sostanza corticale, i sali e altre sostanze che si diffondono attraverso la parete vascolare passano nel tessuto interstiziale. Pertanto, il gradiente di concentrazione delle sostanze osmoticamente attive all'interno del rene viene mantenuto ei vasi diretti funzionano come un sistema controcorrente. La velocità del movimento del sangue attraverso i vasi diretti determina la quantità di sali e di urea rimossi dal midollo e il deflusso di acqua riassorbita.

Nel caso della diuresi idrica, la funzione renale differisce dal quadro precedentemente descritto. Il riassorbimento prossimale non cambia, la stessa quantità di fluido entra nel segmento distale del nefrone come nell'antidiuresi. L'osmolalità del midollo del rene durante la diuresi dell'acqua è tre volte inferiore rispetto al massimo dell'antidiuresi e la concentrazione osmotica del fluido che entra nel segmento distale del nefrone è la stessa - circa 200 mosmol / kg H 2 O. Con diuresi idrica, la parete dei tratti terminali dei tubuli renali rimane permeabile e le cellule continuano a riassorbire Na+ dall'urina che scorre. Di conseguenza, viene rilasciata l'urina ipotonica, la concentrazione di sostanze osmoticamente attive in cui può diminuire a 50 mosmol / kg H 2 O. La permeabilità dei tubuli per l'urea è bassa, quindi l'urea viene escreta nelle urine senza accumularsi nel rene midollo.

Pertanto, l'attività dell'ansa del nefrone, delle parti terminali del segmento distale e dei dotti collettori garantisce la capacità dei reni di produrre grandi volumi di urina diluita (ipotonica) - fino a 900 ml / h, e in caso di carenza idrica di espellere solo 10-12 ml/h di urina, in 4,5 volte più osmoticamente concentrata del sangue. La capacità del rene di concentrare osmoticamente l'urina è eccezionalmente sviluppata in alcuni roditori del deserto, il che consente loro di fare a meno dell'acqua per lungo tempo.

12. Riassorbimento facoltativo di acqua nei condotti di raccolta. Meccanismo ormonale di regolazione del riassorbimento idrico (vasopressina). Acquaporine, il loro ruolo.

Nel nefrone prossimale, il riassorbimento di sodio, potassio, cloro e altre sostanze avviene attraverso la membrana della parete del tubulo, che è altamente permeabile all'acqua. Al contrario, nella spessa ansa del nefrone ascendente, nei tubuli contorti distali e nei dotti collettori, il riassorbimento di ioni e acqua avviene attraverso la parete del tubulo, che è meno permeabile all'acqua; la permeabilità della membrana all'acqua in alcune parti del nefrone e dei dotti collettori può essere regolata e il valore di permeabilità varia a seconda dello stato funzionale dell'organismo (riassorbimento facoltativo). Sotto l'influenza di impulsi provenienti dai nervi efferenti e sotto l'azione di sostanze biologicamente attive, il riassorbimento di sodio e cloro è regolato nel nefrone prossimale. Ciò è particolarmente pronunciato nel caso di un aumento del volume del sangue e del fluido extracellulare, quando una diminuzione del riassorbimento nel tubulo prossimale contribuisce ad un aumento dell'escrezione di ioni e acqua e, quindi, al ripristino del sale marino bilancia. Nel tubulo prossimale, l'isoosmia è sempre preservata. La parete del tubulo è permeabile all'acqua e il volume di acqua riassorbita è determinato dalla quantità di sostanze osmoticamente attive riassorbite, dietro le quali l'acqua si muove lungo il gradiente osmotico. Nelle parti terminali del segmento distale del nefrone e dei dotti collettori, la permeabilità all'acqua della parete del tubulo è regolata dalla vasopressina.

Il riassorbimento facoltativo di acqua dipende dalla permeabilità osmotica della parete tubulare, dall'entità del gradiente osmotico e dalla velocità di movimento del fluido attraverso il tubulo.

Per caratterizzare l'assorbimento di varie sostanze nei tubuli renali è essenziale l'idea della soglia di escrezione.

Una delle caratteristiche del lavoro dei reni è la loro capacità di cambiare in un'ampia gamma di intensità di trasporto di varie sostanze: acqua, elettroliti e non elettroliti. Questa è una condizione indispensabile affinché il rene soddisfi il suo scopo principale: la stabilizzazione dei principali indicatori fisici e chimici dei liquidi dell'ambiente interno. Un'ampia gamma di cambiamenti nella velocità di riassorbimento di ciascuna delle sostanze necessarie per il corpo filtrata nel lume del tubulo richiede l'esistenza di meccanismi appropriati per regolare le funzioni cellulari. L'azione degli ormoni e dei mediatori che influenzano il trasporto di ioni e acqua è determinata dai cambiamenti nelle funzioni dei canali ionici o idrici, dei trasportatori e delle pompe ioniche. Esistono diverse varianti di meccanismi biochimici mediante i quali ormoni e mediatori regolano il trasporto di sostanze da parte della cellula nefronica. In un caso, il genoma viene attivato e viene potenziata la sintesi di proteine ​​specifiche responsabili dell'attuazione dell'effetto ormonale; nell'altro caso, i cambiamenti nella permeabilità e nel funzionamento della pompa avvengono senza il coinvolgimento diretto del genoma.

Il confronto delle caratteristiche dell'azione dell'aldosterone e della vasopressina ci consente di rivelare l'essenza di entrambe le varianti delle influenze regolatorie. L'aldosterone aumenta il riassorbimento di Na+ in

cellule dei tubuli renali. Dal fluido extracellulare, l'aldosterone penetra attraverso la membrana plasmatica basale nel citoplasma della cellula, si collega al recettore e il complesso risultante entra nel nucleo (Fig. 12.11). Nel nucleo viene stimolata la sintesi del tRNA DNA-dipendente e viene attivata la formazione delle proteine ​​necessarie per aumentare il trasporto del Na+. L'aldosterone stimola la sintesi dei componenti della pompa del sodio (Na + , K + -ATPasi), degli enzimi del ciclo dell'acido tricarbossilico (Krebs) e dei canali del sodio, attraverso i quali Na + entra nella cellula attraverso la membrana apicale dal lume del tubulo. In condizioni fisiologiche normali, uno dei fattori che limitano il riassorbimento di Na+ è la permeabilità al Na+ della membrana plasmatica apicale. Un aumento del numero di canali del sodio o del tempo del loro stato aperto aumenta l'ingresso di Na nella cellula, aumenta il contenuto di Na + nel suo citoplasma e stimola il trasferimento attivo di Na + e la respirazione cellulare.

L'aumento della secrezione di K+ sotto l'influenza dell'aldosterone è dovuto ad un aumento della permeabilità al potassio della membrana apicale e all'ingresso di K dalla cellula nel lume del tubulo. L'aumento della sintesi di Na + , K + -ATPasi sotto l'azione dell'aldosterone fornisce un migliore ingresso di K + nella cellula dal fluido extracellulare e favorisce la secrezione di K + .

Consideriamo un'altra variante del meccanismo dell'azione cellulare degli ormoni usando l'esempio dell'ADH (vasopressina). Interagisce dal fluido extracellulare con il recettore V 2 localizzato nella membrana plasmatica basale delle cellule delle parti terminali del segmento distale e dei dotti collettori. Con la partecipazione delle proteine ​​G, viene attivato l'enzima adenilato ciclasi e si forma 3",5"-AMP (cAMP) dall'ATP, che stimola la proteina chinasi A e l'incorporazione di canali dell'acqua (acquaporine) nella membrana apicale. Ciò porta ad un aumento della permeabilità all'acqua. Successivamente, il cAMP viene distrutto dalla fosfodiesterasi e convertito in 3"5"-AMP.

13. Riflessi osmoregolatori. Osmorecettori, loro localizzazione, meccanismo d'azione, significato.

Il rene funge da organo esecutivo in una catena di vari riflessi che assicurano la costanza della composizione e del volume dei liquidi dell'ambiente interno. Le informazioni sullo stato dell'ambiente interno entrano nel sistema nervoso centrale, avviene l'integrazione dei segnali e la regolazione dell'attività dei reni è assicurata con la partecipazione di nervi efferenti o ghiandole endocrine, i cui ormoni regolano il processo di minzione. Il lavoro del rene, così come di altri organi, è soggetto non solo al controllo riflesso incondizionato, ma è anche regolato dalla corteccia cerebrale, cioè la formazione di urina può cambiare in modo riflesso condizionato. L'anuria, che si manifesta con l'irritazione del dolore, può essere riprodotta in modo riflesso condizionato. Il meccanismo dell'anuria dolorosa si basa sull'irritazione dei centri ipotalamici che stimolano la secrezione di vasopressina da parte della neuroipofisi. Insieme a questo, aumenta l'attività della parte simpatica del sistema nervoso autonomo e la secrezione di catecolamine da parte delle ghiandole surrenali, che provoca una forte diminuzione della minzione dovuta sia a una diminuzione della filtrazione glomerulare che a un aumento del riassorbimento tubulare dell'acqua.

Non solo una diminuzione, ma anche un aumento della diuresi può essere causato da un riflesso condizionato. L'introduzione ripetuta di acqua nel corpo del cane in combinazione con l'azione di uno stimolo condizionato porta alla formazione di un riflesso condizionato, accompagnato da un aumento della minzione. Il meccanismo della poliuria riflessa condizionata in questo caso si basa sul fatto che gli impulsi vengono inviati dalla corteccia cerebrale all'ipotalamo e la secrezione di ADH diminuisce. Gli impulsi provenienti dai nervi efferenti del rene regolano l'emodinamica e il funzionamento dell'apparato iuxtaglomerulare del rene, hanno un effetto diretto sul riassorbimento e sulla secrezione di una serie di non elettroliti ed elettroliti nei tubuli. Gli impulsi che arrivano lungo le fibre adrenergiche stimolano il trasporto del sodio e lungo le fibre colinergiche attivano il riassorbimento del glucosio e la secrezione di acidi organici. Il meccanismo del cambiamento nella minzione con la partecipazione dei nervi adrenergici è dovuto all'attivazione dell'adenilato ciclasi e alla formazione di cAMP nelle cellule dei tubuli. L'adenilato ciclasi catecolamino-sensibile è presente nelle membrane basolaterali delle cellule del tubulo contorto distale e nei tratti iniziali dei dotti collettori. I nervi afferenti del rene svolgono un ruolo importante come collegamento informativo nel sistema di regolazione ionica e assicurano l'attuazione dei riflessi reno-renali.

14. Processi secretori nei reni.

I reni sono coinvolti nella formazione (sintesi) di alcune sostanze, che successivamente espellono. I reni svolgono una funzione secretoria. Hanno la capacità di secernere acidi e basi organici, ioni K+ e H+. È stato stabilito il coinvolgimento dei reni non solo nel metabolismo dei minerali, ma anche dei lipidi, delle proteine ​​e dei carboidrati.

Pertanto, i reni, regolando la quantità di pressione osmotica nel corpo, la costanza della reazione del sangue, svolgendo funzioni sintetiche, secretorie ed escretorie, partecipano attivamente al mantenimento della costanza della composizione dell'ambiente interno del corpo (omeostasi).

Il lume dei tubuli contiene bicarbonato di sodio. Nelle cellule dei tubuli renali si trova l'enzima anidrasi carbonica, sotto l'influenza del quale l'acido carbonico si forma dall'anidride carbonica e dall'acqua.

L'acido carbonico si dissocia in uno ione idrogeno e un anione HCO3-. Lo ione H+ viene secreto dalla cellula nel lume del tubulo e sposta il sodio dal bicarbonato, trasformandolo in acido carbonico, e quindi in H2O e CO2. All'interno della cellula, l'HCO3- interagisce con il Na+ riassorbito dal filtrato. La CO2, che diffonde facilmente attraverso le membrane lungo il gradiente di concentrazione, entra nella cellula e, insieme alla CO2 formata dal metabolismo cellulare, reagisce formando acido carbonico.

Gli ioni idrogeno secreti nel lume del tubulo si legano anche al fosfato disostituito (Na2HPO4), spostando il sodio da esso e trasformandolo in uno sostituito - NaH2PO4.

Come risultato della deaminazione degli amminoacidi nei reni, l'ammoniaca si forma e viene rilasciata nel lume del tubulo. Gli ioni idrogeno si legano nel lume del tubulo con l'ammoniaca e formano lo ione ammonio NH4+. È così che l'ammoniaca viene disintossicata.

La secrezione dello ione H+ in cambio dello ione Na+ porta al ripristino della riserva di basi nel plasma sanguigno e al rilascio di ioni idrogeno in eccesso.

Con un intenso lavoro muscolare, mangiando carne, l'urina diventa acida, con il consumo di alimenti vegetali - alcalini.

15. L'importanza dei reni nel mantenere l'equilibrio acido-base nel corpo, specialmente durante l'infanzia.

I reni sono coinvolti nel mantenere una concentrazione costante di H + nel sangue, espellendo prodotti metabolici acidi. La reazione attiva dell'urina nell'uomo e negli animali può cambiare in modo molto drammatico a seconda dello stato dello stato acido-base del corpo. La concentrazione di H + in acidosi e alcalosi differisce di quasi 1000 volte, con acidosi il pH può scendere a 4,5, con alcalosi può raggiungere 8,0. Ciò contribuisce alla partecipazione dei reni alla stabilizzazione del pH del plasma sanguigno a livello di 7,36. Il meccanismo di acidificazione delle urine si basa sulla secrezione di cellule tubolari H + (Fig. 12.10). Nella membrana plasmatica apicale e nel citoplasma delle cellule di varie parti del nefrone è presente l'enzima anidrasi carbonica (CA), che catalizza la reazione di idratazione della CO 2: CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 -.

La secrezione di H+ crea le condizioni per il riassorbimento insieme al bicarbonato di una pari quantità di Na+. Insieme alla pompa sodio-potassio e alla pompa elettrogenica del sodio, che provoca il trasferimento di Na+ da C1, il riassorbimento di Na+ con il bicarbonato gioca un ruolo importante nel mantenimento dell'equilibrio del sodio. Il bicarbonato filtrato dal plasma sanguigno si combina con l'H+ secreto dalla cellula e si trasforma in CO 2 nel lume del tubulo. La formazione di H + avviene come segue. All'interno della cellula, a causa dell'idratazione della CO 2, si forma H 2 CO 3 che si dissocia in H + e HCO 3 -. Nel lume del tubulo, H + si lega non solo a HCO 3 -, ma anche a composti come fosfato disostituito (Na 2 HPO4) e alcuni altri, con conseguente aumento dell'escrezione di acidi titolabili (TA -) nelle urine. Ciò contribuisce al rilascio di acidi e al ripristino della riserva di basi nel plasma sanguigno. Infine, l'H + secreto può legarsi nel lume del tubulo con NH3, che si forma nella cellula durante la deaminazione della glutammina e di un numero di amminoacidi e si diffonde attraverso la membrana nel lume del tubulo, in cui lo ione ammonio si forma: NH 3 + H + → NH 4 + Questo processo contribuisce alla conservazione di Na + e K + nel corpo, che vengono riassorbiti nei tubuli. Pertanto, l'escrezione totale di acidi da parte del rene (U H + .V) è costituita da tre componenti: acidi titolabili (U ta ∙V), ammonio (U NH 4 ∙V) e bicarbonato:

U.H+∙ v= VTA∙ v+ U NH 4 ∙ v─ v - HCO 3 ∙ v

Quando si mangia carne, si formano più acidi e l'urina diventa acida, e quando si mangiano cibi vegetali, il pH passa al lato alcalino. Con un intenso lavoro fisico, una quantità significativa di acido lattico e fosforico entra nel sangue dai muscoli ei reni aumentano l'escrezione di prodotti "acidi" nelle urine.

La funzione di escrezione acida dei reni dipende in gran parte dallo stato acido-base del corpo. Quindi, con l'ipoventilazione dei polmoni, la CO 2 viene trattenuta e il pH del sangue diminuisce - si sviluppa l'acidosi respiratoria, con l'iperventilazione, la tensione della CO 2 nel sangue diminuisce, il pH del sangue aumenta - si verifica uno stato di alcalosi respiratoria . Il contenuto di acido acetoacetico e β-idrossibutirrico può aumentare con il diabete mellito non trattato. In questo caso, la concentrazione di bicarbonato nel sangue diminuisce drasticamente, si sviluppa uno stato di acidosi metabolica. Il vomito, accompagnato dalla perdita di acido cloridrico, porta ad un aumento della concentrazione di bicarbonato nel sangue e all'alcalosi metabolica. Se l'equilibrio di H + è disturbato a causa di cambiamenti primari nella tensione di CO 2, si sviluppa alcalosi respiratoria o acidosi, quando la concentrazione di HCO 3 cambia, si verifica alcalosi metabolica o acidosi. Insieme ai reni, anche i polmoni partecipano alla normalizzazione dello stato acido-base. Con l'acidosi respiratoria, l'escrezione di H + e il riassorbimento di HCO 3 - aumentano, con l'alcalosi respiratoria, il rilascio di H + e il riassorbimento di HCΟ 3 - diminuiscono.

L'acidosi metabolica è compensata dall'iperventilazione dei polmoni. In definitiva, i reni stabilizzano la concentrazione di bicarbonato nel plasma sanguigno al livello di 26-28 mmol / l, e il pH - al livello di 7,36.

16. Urina, sua composizione, quantità. Regolazione dell'escrezione di urina. Minzione nei bambini.

La diuresi è la quantità di urina che una persona produce in un determinato periodo di tempo. Questo valore in una persona sana varia ampiamente a seconda dello stato del metabolismo dell'acqua. In condizioni normali dell'acqua, vengono escreti 1-1,5 litri di urina al giorno. La concentrazione di sostanze osmoticamente attive nelle urine dipende dallo stato del metabolismo dell'acqua ed è di 50-1450 mosmol/kg H2O, mentre la minzione raggiunge i 15-20 ml/min. In condizioni di temperatura ambiente elevata, a causa dell'aumento della sudorazione, la quantità di urina escreta diminuisce. Di notte, durante il sonno, la diuresi è minore che durante il giorno.

Composizione e proprietà dell'urina. La maggior parte delle sostanze presenti nel plasma sanguigno, così come alcuni composti sintetizzati nel rene, possono essere escrete nelle urine. Gli elettroliti vengono escreti nelle urine, la cui quantità dipende dall'assunzione dietetica e la concentrazione nelle urine dipende dal livello di minzione. L'escrezione giornaliera di sodio è 170-260 mmol, potassio - 50-80, cloro - 170-260, calcio - 5, magnesio - 4, solfato - 25 mmol.

I reni fungono da organo principale per l'escrezione dei prodotti finali del metabolismo dell'azoto. Nell'uomo, la scomposizione delle proteine ​​produce urea, componente fino a 90 % azoto urinario; la sua escrezione giornaliera raggiunge i 25-35 g 0,4-1,2 g di azoto ammoniacale viene escreto nelle urine, 0,7 g acido urico (quando si mangia cibo ricco di purine, l'escrezione aumenta a 2-3 g). La creatina, che si forma nei muscoli dalla fosfocreatina, viene convertita in creatinina; viene assegnato circa 1,5 g al giorno. In una piccola quantità, alcuni derivati ​​\u200b\u200bdei prodotti di decadimento delle proteine ​​\u200b\u200bnell'intestino entrano nell'urina - indolo, scatolo, fenolo, che sono principalmente neutralizzati nel fegato, dove si formano composti accoppiati con acido solforico - indoxyl solforico, skatoxyl solforico e altri acidi. Le proteine ​​​​nell'urina normale vengono rilevate in una quantità molto piccola (l'escrezione giornaliera non supera i 125 mg). Una lieve proteinuria si osserva nelle persone sane dopo un intenso esercizio fisico e scompare dopo il riposo.

Il glucosio nelle urine in condizioni normali non viene rilevato. Con un consumo eccessivo di zucchero, quando la concentrazione di glucosio nel plasma sanguigno supera i 10 mmol / l, con iperglicemia di origine diversa, si osserva glicosuria - l'escrezione di glucosio nelle urine.

Il colore dell'urina dipende dalla quantità di diuresi e dal livello di escrezione dei pigmenti. Il colore cambia dal giallo chiaro all'arancione. I pigmenti sono formati dalla bile bilirubina nell'intestino, dove la bilirubina viene convertita in urobilina e urocromo, che vengono in parte assorbiti nell'intestino e poi escreti dai reni. Parte dei pigmenti nelle urine sono i prodotti di degradazione dell'emoglobina ossidata nel rene.

Varie sostanze biologicamente attive e prodotti della loro trasformazione vengono escreti nelle urine, che, in una certa misura, possono essere utilizzate per giudicare la funzione di alcune ghiandole endocrine. Nelle urine sono stati trovati derivati ​​\u200b\u200bdegli ormoni della corteccia surrenale, estrogeni, ADH, vitamine (acido ascorbico, tiamina), enzimi (amilasi, lipasi, transaminasi, ecc.). In patologia, nelle urine si trovano sostanze che di solito non vengono rilevate in essa: acetone, acidi biliari, emoglobina, ecc.

Il sistema escretore umano è un filtro per il corpo.

Il sistema escretore umano è un insieme di organi che rimuovono l'acqua in eccesso, le sostanze tossiche, i prodotti finali del metabolismo, i sali che si sono formati nel corpo o vi sono entrati dal nostro corpo. Possiamo dire che il sistema escretore è un filtro per il sangue.

Gli organi del sistema escretore umano sono i reni, i polmoni, il tratto gastrointestinale, le ghiandole salivari e la pelle. Tuttavia, il ruolo principale nel processo vitale spetta ai reni, che possono rimuovere dal corpo fino al 75% delle sostanze dannose per noi.

Questo sistema è costituito da:

due reni;

Vescia;

L'uretere, che collega il rene e la vescica

Uretra o uretra

I reni fungono da filtri, sottraendo al sangue che li lava, tutti i prodotti metabolici, oltre ai liquidi in eccesso. Durante il giorno, tutto il sangue passa attraverso i reni circa 300 volte. Di conseguenza, una persona rimuove una media di 1,7 litri di urina dal corpo al giorno. Inoltre, nella composizione ha il 3% di acido urico e urea, il 2% di sali minerali e il 95% di acqua.

Funzioni del sistema escretore umano

1. La funzione principale del sistema escretore è rimuovere dal corpo i prodotti che non può assorbire. Se una persona è privata dei reni, presto sarà avvelenato da vari composti azotati (acido urico, urea, creatina).

2. Il sistema escretore umano serve a garantire l'equilibrio salino-acqua, cioè a regolare la quantità di sali e fluidi, garantendo la costanza dell'ambiente interno. I reni resistono all'aumento della quantità di acqua e, quindi, all'aumento della pressione.

3. Il sistema escretore monitora l'equilibrio acido-base.

4. I reni producono l'ormone renina, che aiuta a controllare la pressione sanguigna. Possiamo dire che i reni svolgono ancora la funzione endocrina.

5. Il sistema escretore umano regola il processo di "nascita" delle cellule del sangue.

6. Esiste una regolazione dei livelli di fosforo e calcio nel corpo.

La struttura del sistema escretore umano

Ogni persona ha un paio di reni, che si trovano nella regione lombare su entrambi i lati della colonna vertebrale. Di solito uno dei reni (a destra) si trova appena sotto il secondo. Hanno la forma di fagioli. Sulla superficie interna del rene ci sono porte, attraverso le quali entrano i nervi e le arterie e escono i vasi linfatici, le vene e l'uretere.

Nella struttura del rene sono isolati il ​​midollo e la corteccia, la pelvi renale e i calici renali. Il nefrone è l'unità funzionale dei reni. Ognuno di loro ha fino a 1 milione di queste unità funzionali. Sono costituiti dalla capsula Shumlyansky-Bowman, che racchiude un glomerulo di tubuli e capillari, collegati, a loro volta, dall'ansa di Henle. Parte dei tubuli e delle capsule dei nefroni si trovano nella corteccia, mentre i restanti tubuli e l'ansa di Henle passano nel midollo. Il nefrone ha un abbondante apporto di sangue. Il glomerulo dei capillari nella capsula forma l'arteriola afferente. I capillari si raccolgono nell'arteriola efferente, che si scompone in una rete capillare che avvolge i tubuli.

Minzione

Prima di formarsi, l'urina attraversa 3 stadi:

filtrazione glomerulare,

Secrezione

riassorbimento tubulare.

La filtrazione avviene nel modo seguente: a causa della differenza di pressione del sangue umano, l'acqua penetra nella cavità della capsula e con essa la maggior parte delle sostanze a basso peso molecolare disciolte (sali minerali, glucosio, aminoacidi, urea, ecc.) Come come risultato di questo processo appare l'urina primaria, che ha una concentrazione debole. Durante la giornata il sangue viene filtrato più volte dai reni, con la formazione di circa 150-180 litri di liquido, che prende il nome di urina primaria. L'urea, un certo numero di ioni, ammoniaca, antibiotici e altri prodotti finali metabolici vengono inoltre escreti nelle urine dalle cellule situate sulle pareti dei tubuli. Questo processo è chiamato secrezione.

Quando il processo di filtrazione è terminato, il riassorbimento inizia quasi immediatamente. In questo caso l'acqua viene riassorbita insieme ad alcune sostanze in essa disciolte (aminoacidi, glucosio, molti ioni, vitamine). Con il riassorbimento tubulare, si formano fino a 1,5 litri di liquido (urina secondaria) in 24 ore. Inoltre, non dovrebbe contenere né proteine ​​​​né glucosio, ma solo ammoniaca e urea, tossiche per il corpo umano, che sono prodotti di decomposizione di composti azotati.

Minzione

L'urina scorre attraverso i tubuli dei nefroni nei dotti collettori, attraverso i quali si sposta verso i calici renali e successivamente verso la pelvi renale. Quindi, attraverso gli ureteri, scorre in un organo cavo: la vescica, che è costituita da muscoli e contiene fino a 500 ml di liquido. L'urina viene espulsa dalla vescica attraverso l'uretra all'esterno del corpo.

La minzione è un atto riflesso. Gli stimoli del centro della minzione, che si trova nel midollo spinale (regione sacrale), sono lo stiramento delle pareti della vescica e la velocità del suo riempimento.

Possiamo dire che il sistema escretore umano è rappresentato da una combinazione di molti organi che sono strettamente correlati tra loro e si completano a vicenda.