Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

Основная функция почек — переработка и дальнейшее выведение из организма продуктов жизнедеятельности, метаболитов различных токсических и медикаментозных веществ.

При нормальном протекании этих процессов происходит выработка гормона эритропоэтина, обеспечивается поддержание оптимальных показателей артериального давления и достижение гомеостаза.

При нормальном функционировании почечной системы происходит образование мочи. Механизм образования этого конечного продукта состоит их трех этапов.

Развитие нарушений хотя бы в одном из процессов приводит к сбоям в работе всего организма. В данной статье будет подобно разобрано, как происходит реабсорбция в почках.

Реабсорбция: общие сведения

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

Фильтрация, реабсорбция и секреция – этапы образования мочи в почках. Процесс реабсорбции представляет собой поглощение организмом из первичной мочи различных веществ, которые отфильтровались из крови.

Благодаря клеткам почечных каналов происходит обратное поглощение ранее отфильтрованных химических элементов. Эпителиальные клетки в данном процессе играют роль абсорбента.

  • В них осуществляется распределение всех элементов, которые содержатся в первичной моче.
  • Происходит обратное поглощение воды, глюкозы, различных ионов и аминокислот, которые после этого транспортируются в кровяное русло.
  • Химические компоненты, являющиеся метаболитами или находящиеся в избытке в организме человека, отфильтровываются эпителиальными клетками.

Этот процесс протекает в проксимальных канальцах. После этого формирование вторичной мочи перемещается в петлю Генле, дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки.

Виды реабсорбции

В зависимости от участка канальца, в котором происходит реабсорбция, принято выделять несколько разновидностей этого процесса:

  • проксимальная реабсорбция;
  • дистальная реабсорбция.

Первая отличается возможностью канальцев выделять и осуществлять обратную транспортировку белков, аминокислот, декстрозы, витаминов, воды, микроэлементов и различных ионов из первичной мочи.

  1. Экскреция воды является пассивным механизмом транспортировки. Скорость и качество этого процесса напрямую зависит от наличия гидрохлорида и щелочи в первичной моче.
  2. Бикарбонат перемещается с помощью как пассивного, так и активного механизма. Скорость реабсорбции напрямую зависит от участка органа, через который подходит первичная моча. Ее ток в канальцах отличается особой динамичностью, а для всасывания необходимых компонентов через мембрану требуется определенное время. Пассивный механизм характеризуется повышением концентрации бикарбоната и снижением объема мочи.
  • Эпителиальная ткань принимает участие в транспортировке аминокислот и декстрозы. Эпителиальные клетки располагаются в щеточной каемке апикальной мембраны. При поглощении вышеупомянутых веществ происходит образование гидрохлорида, также наблюдается снижение концентрации бикарбоната.
  • Глюкоза почти полностью реабсорбируется клетками канальцев. При повышении концентрации глюкозы повышается нагрузка на транспортирующие клетки.  В результате таких изменений прекращается перемещение глюкозы в кровеносную систему, и она попадает в мочу.

При проксимальной реабсорбции происходит почти полное поглощение пептидов и белка.

Дистальная реабсорбция напрямую влияет на итоговый состав мочи, количественное содержание компонентов во вторичной моче. При дистальном поглощении веществ наблюдается активное всасывание щелочи.

Параллельно с этим происходит пассивная реабсорбция хлора и активная — кальция, фосфатов и калия.

Концентрация урины и активизация всасывания обуславливаются особенностями строения почечной системы.

Механика процесса

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

Осуществление канальцевой реабсорбции невозможно без задействования механизмов, аналогичных перемещению различных молекул через плазматическую мембрану: пассивный и активный транспорт, эндоцитоз, диффузия и т. д.

Наиболее важны пассивный и активный транспорт. Главным отличием второго является то, что он осуществляется против электрохимического градиента. Для его реализации необходимы затраты энергии и наличие специальной транспортной системы.

Всего существует два вида активного транспорта:

  1. первично-активный. Требует затрат энергии, которая выделяется при распаде аденозинтрифосфата. С помощью этого механизма перемещаются ионы водорода, калия, кальция и натрия;
  2. при вторично-активном переносе веществ энергия не расходуется. В данном механизме движущей силой выступает разница в концентрации ионов натрия в просвете канальца и цитоплазме. Клетка-переносчик связывается с ионом натрия. Благодаря такому механизму через мембрану проникают аминокислоты и глюкоза. Меньшее содержания натрия в цитоплазме объясняется тем, что он выводится в межклеточную жидкость с использованием АТФ.

За пределами мембраны весь комплекс расщепляется на составляющие. В результате образуется:

  • глюкоза;
  • ион натрия;
  • белок-переносчик.

Переносчик перемещается в клетку, где готов совершить следующую транспортировку. Глюкоза из межклеточной жидкости проникает в капилляр и дальше разносится по кровяному руслу.

Ее реабсорбция происходит в проксимальном отделе, так как лишь в этом участке формируется  необходимый переносчик.

Всасывание аминокислот происходит по аналогичному алгоритму, а процесс реабсорбции низкомолекулярных белков несколько сложнее. Белок всасывается путем пиноцитоза — поглощения молекулы клеткой.

После этого белковая цепь внутри клетки распадается на аминокислоты, которые  выводятся в кровь.

Главным отличием пассивного транспорта является всасывание по электрохимическому градиенту. Этот механизм не нуждается в энергетической поддержке. Примером является всасывание хлора в дистальном участке канальца.

Реабсорбция может включать разные способы транспортировки. Схема зависит от того, в каком участке нефрона происходит процесс.

К примеру, реабсорбция воды происходит разными способами:

  • большая часть (40-45 %) всасывается в проксимальных отделах с использованием осмотического механизма;
  • благодаря поворотно-противоточному механизму в петле Генле поглощается примерно 25-28 % воды;
  • в дистальных извитых канальцах происходит поглощение оставшихся 25 % воды. Отличие этого механизма поглощения от остальных — регулируемость.

Объем вторичной мочи составляет лишь сотую часть от объема первичной.

Регуляция канальцевой реабсорбции

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

Кровообращение в почках является отчасти автономным процессом. Даже при значительных скачках давления (от 90 до 190 мм рт. ст.) давление в капиллярах этих органов остается неизменным — держится в пределах нормы.

Эту особенность можно объяснить разницей в поперечном сечении приносящих и выносящих кровеносных сосудов.

Принято выделять два наиболее значимых вида  регуляции процесса реабсорбции в нефроне: гуморальная и миогенная ауторегуляция.

  1. Гуморальная регуляция осуществляется при помощи гормонов. Если оценивать канальцевую реабсорбцию функционально, то ее главным показателем является уровень всасывания воды. Этот процесс разделяется на два этапа: обязательный, который осуществляется в проксимальных канальцах и не зависит от количества воды в организме, и зависимый, который происходит в дистальном участке канальцев и собирательных трубочках. Последний этап регулируется воздействием гормонов.
  2. Миогенная ауторегуляция заключается в следующем: при увеличении показателей артериального давления происходит сокращение стенок приносящих артериол, то есть в орган проникает меньшее количество крови, и давление снижается. В этом процессе участвуют ангиотензин II, в меньшей степени — лейкотриены и тромбоксаны. В качестве антагонистов этих веществ выступают ацетилхолин, дофамин и т. д. В результате действия этих полярных сил происходит нормализация давления в клубочковых капиллярах, и удерживается нормальный уровень скорости клубочковой фильтрации.

Нарушения реабсорбции и их диагностика

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

Нарушения процесса реабсорбции приводят к развитию различных заболеваний мочевыводящей системы. Каждая патология обладает характерной симптоматикой, клинической картиной и требует незамедлительного лечения:

  • снижение или же повышение всасывающей способности канальцев. Может приводить к уменьшению количества жидкости, ионов и полезных органических соединений. Подобные нарушения могут возникать из-за снижения активности веществ, участвующих в транспорте, недостаточного количества переносчиков и макроэргов, нарушения целостности эпителиального слоя;
  • изменение состава мочи, ее цвета, нарушение мочеиспускания и диуреза могут быть проявлением почечных синдромов, которые свидетельствуют о возникновении нефрита, тубулопатии и почечной недостаточности;
  • нарушения функций эпителиальных клеток. Могут быть следствием повреждения дистальных отделов канала, тканей коркового и мозгового слоя почек. О наличии дисфункции свидетельствует ряд внепочечных и почечных синдромов;
  • олигурия — уменьшение суточного диуреза и увеличение удельного веса мочи:
  • полиурия — значительное увеличение объема вторичной мочи и уменьшение ее удельного веса;
  • патологические изменения эпителиальных клеток канальцев. Это нарушение приводит к изменению концентрации мочи;
  • нарушение гормонального баланса. Чрезмерная выработка альдостерона способствует повышенной реабсорбции натрия, что провоцирует задержку жидкости в организме. Параллельно с этим происходит уменьшение количества калия и возникновение локализированных отеков.

Для оценки эффективности проксимальной реабсорбции необходимо определить уровень глюкозы в организме человека, принимая во внимание наиболее высокий показатель. Исследование проводится по следующему алгоритму:

  • уровень реабсорбции глюкозы измеряется после внутривенного введения пациенту раствора глюкозы, повышающего уровень данного моносахарида в крови;
  • после этого проводится исследование мочи. Если уровень глюкозы в урине не превышает 9,5-10 ммоль на литр, это свидетельствует о том, что процесс реабсорции в норме.

Оценка дистальной реабсорбции не менее важна. Этот исследование имеет свои особенности:

  • на протяжении определенного времени (дать рекомендации должен врач) пациент полностью воздерживается от употребления жидкости;
  • в качестве биологического материала забирается моча и кровь;
  • после этого пациенту вводится вазопрессин;
  • жидкость можно пить только после завершения всех вышеописанных действий.

Данный метод также помогает специалистам выявлять наличие несахарного диабета у пациентов.

В заключение

При нормальной работе мочевыделительной системы с мочой из организма систематически выводятся различные метаболиты и токсические соединения.

Если возникают различные сбои в функционировании почек (нарушение выделения мочи, изменения цвета, прозрачности, уменьшение количества, болезненность во время акта мочеиспускания и т. д.), необходимо в кратчайшие сроки обратиться за помощью к врачу.

Важно помнить, что самолечение вредит вашему здоровью.

Вся информация представлена с ознакомительной целью. Для получения более подробных данных обращайтесь к специалисту.

Источник: https://propochki.info/anatomiya/protsess-reabsorbtsii-v-pochkah

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

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

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.
Читайте также:  Симптомы и лечение ангины у взрослых и детей: гнойной, катаральной, герпесной

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.

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

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.

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушениеГде осуществляется реабсорбция в системе

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.

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

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.

Фильтрация белка

При правильной работе почек и мочевыделительной системы белок, попадая в систему фильтрации, всасывается полностью благодаря паноцитозу. Попав в клетку, происходит осмотическое давление химических веществ, которые перерабатывают белок в аминокислоты. При этом существует определенная часть белка, которая уходит в кровоток в неизменном виде.

В течение суток с конечной мочой выходит 70 мг белка. Приделы допустимых границ устанавливаются с учетом возраста. Физические нагрузки становятся причиной завышенных показателей содержания белка в моче.

Показатели нормы

Канальцевая реабсорбция имеет свои показатели нормы, однако, в случае их изменения, можно предположить, что в организме произошел сбой. Для того, чтобы оценить фильтрационную способность почек, необходимо пройти ряд диагностических обследований. В случае выявления нарушения, они помогут указать точное место локализации патологических изменений.

В качестве основных методов обследования используют биохимические данные анализа крови и мочи.

Благодаря им можно узнать клубочковую скорость переработки, проходящей в подкорке мозгового вещества, и оценить показатели канальцевой реабсорбции. В случае выявления нарушений, специалист делает предположение, что произошли изменения в выделительной способности организма или в способности всасывания.

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушениеРеабсорбция воды в канальцах

Показателями нормы скорости клубочков у здорового человека бывают от 90 до 140 мл/мин. Изменение показателей зависит от времени суток: к вечеру они будут намного ниже, чем днем. Это связано с активностью человека.

В случае серьезных нарушений в работе организма, показатели меняются в сторону уменьшения. А повышаются они в послеоперационный период из-за снижения объема крови.

В случае приема диуретических препаратов, наблюдается снижение показателей.

Симптоматика отклонений и способы устранения

Основные симптомы отклонения наблюдаются в случае серьезных нарушений работы мочевыделительной системы.

Как правило, в такой ситуации присутствует яркая картина таких симптомов, как повышенная температура, состояние интоксикации, болевые ощущения в поясничном отделе и в районе расположения почек.

Все это указывает на нарушения работы мочевыделительной системы. Чтобы не допустить появление почечной недостаточности, необходимо обратиться за консультацией в поликлинику.

Вовремя проведенная диагностика снизит риск развития серьезных отклонений. По причине нарушения способности фильтрации, почки выводят из организма полезные и необходимые вещества, тем самым наносят ему колоссальный вред. Помимо выведения полезных веществ, происходит большая концентрация продуктов распада в организме.

Источник: https://pochkam.ru/bolezni-pochek/reabsorbtsiya-eto.html

Канальцевая реабсорбция в почках: норма, механизмы, физиология

Канальцевая реабсорбция: определение, виды, норма, нарушение

До 80% профильтровавшегося натрия реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев, тогда как в дистальных сегментах и собирательных трубках его всасывается около 8 — 10%.

В проксимальном сегменте натрий всасывается с эквивалентным количеством воды, поэтому содержимое канальца остается изоосмотичным. В проксимальных отделах высока проницаемость и для натрия, и для воды.

Через апикальную мембрану натрий входит в цитоплазму пассивно по градиенту электрохимического потенциала.

Далее натрий движется по цитоплазме к базальной части клетки, где находятся натриевые насосы (Na-K-АТФаза, зависимая от Mg).

Пассивная реабсорбция ионов хлора происходит в зонах клеточных контактов, которые проницаемы не только для хлора, но и для воды. Проницаемость межклеточных промежутков не является строго постоянной величиной, она может меняться при физиологических и патологических состояниях.

В нисходящей части петли Генле натрий и хлор практически не всасываются.

В восходящей части петли Генле функционирует иной механизм всасывания натрия и хлора. На апикальной поверхности расположена система переноса в клетку ионов натрия, калия и двух ионов хлора. На базальной поверхности также имеются Na-K-насосы.

В дистальном сегменте ведущим механизмом реабсорбции солей является Na-насос, который обеспечивает реабсорбцию натрия против высокого концентрационного градиента. Здесь всасывается около 10% натрия. Реабсорбция хлора происходит независимо от натрия и пассивно.

В собирательных трубках транспорт натрия регулируется альдостероном. Натрий входит по натриевому каналу, движется к базальной мембране и переносится во внеклеточную жидкость Na-K-АТФазой.

Альдостерон действует на дистальные извитые канальцы и начальные отделы собирательных трубок.

Транспорт калия

В проксимальных сегментах всасывается 90-95% профильтровавшегося калия. Часть калия всасывается в петле Генле. Выделение калия с мочой зависит от его секреции клетками дистального канальца и собирательных трубок. При избыточном поступлении калия в организм его реабсорбция в проксимальных канальцах не снижается, но резко увеличивается секреция в дистальных канальцах.

При всех патологических процессах, сопровождающихся снижением фильтрационной функции, отмечается значительное увеличение секреции калия в канальцах почек.

В одной и той же клетке дистального канальца и собирательных трубок существуют системы реабсорбции и секреции калия. При дефиците калия они обеспечивают максимальное извлечение калия из мочи, а при избытке — его секрецию.

Секреция калия через клетки в просвет канальца является пассивным процессом, происходящим по концентрационному градиенту, а реабсорбция — активным. Усиление секреции калия под влиянием альдостерона связано не только с действием последнего на проницаемость калия, но и с увеличением поступления калия в клетку вследствие усиления работы Na-K-насоса.

Другим важным фактором регуляции транспорта калия в канальцах является инсулин, уменьшающий экскрецию калия. Большое влияние на уровень выделения калия оказывает состояние кислотно-щелочного равновесия. Алкалоз сопровождается увеличением выделения калия почкой, а ацидоз приводит к уменьшению калийуреза.

Транспорт кальция

Почки и кости играют главную роль в поддержании стабильного уровня кальция в крови. В сутки потребление кальция составляет около 1 г. Кишечником выделяется 0,8, почками — 0,1-0,3 г/сут.

В клубочках фильтруется ионизированный кальций и находящийся в виде низкомолекулярных комплексов.

В проксимальных канальцах реабсорбируется 50% профильтровавшегося кальция, в восходящем колене петли Генле — 20-25%, в дистальных канальцах — 5-10, в собирательных трубках — 0,5-1,0%.

Секреции кальция у человека не происходит.

В клетку кальций поступает по градиенту концентрации и сосредоточивается в эндоплазматическом ретикулуме и в митохондриях. Из клетки кальций выводится двумя путями: с помощью кальциевого насоса (Са-АТФаза) и Na/Ca обменника.

В клетке почечного канальца должна быть особенно эффективная система стабилизации уровня кальция, так как он непрерывно поступает через апикальную мембрану, а ослабление транспорта в кровь нарушило бы не только баланс кальция в организме, но и повлекло бы патологические изменения в самой клетке нефрона.

    Гормоны, регулирующие транспорт кальция в почке:

  • Паратгормон
  • Тирокальцитонин
  • Соматотропный гормон

Среди гормонов, регулирующих транспорт кальция в почке, наибольшее значение имеет паратгормон. Он уменьшает реабсорбцию кальция в проксимальном канальце, однако при этом снижается его экскреция почкой вследствие стимуляции всасывания кальция в дистальном сегменте нефрона и собирательных трубках.

В противоположность паратгормону тирокальцитонин вызывает увеличение экскреции кальция почкой. Активная форма витамина D3 увеличивает реабсорбцию кальция в проксимальном сегменте канальца. Соматотропный гормон способствует усилению кальцийуреза, именно поэтому у больных с акромегалией часто развивается мочекаменная болезнь.

Транспорт магния

Здоровый взрослый человек с мочой за сутки выделяет 60-120 мг магния. До 60% профильтровавшегося магния реабсорбируется в проксимальных канальцах.

Большое количество магния реабсорбируется в восходящем колене петли Генле. Реабсорбция магния является активным процессом и ограничена величиной максимального канальцевого транспорта.

Гипермагниемия приводит к усилению экскреции магния почкой и может сопровождаться преходящей гиперкальциурией.

При нормальном уровне клубочковой фильтрации почка быстро и эффективно справляется с повышением уровня магния в крови, предотвращая гипермагниемию, поэтому клиницисту чаще приходится встречаться с проявлениями гипомагниемии. Магний, как и кальций, не секретируется в канальцах почек.

Скорость экскреции магния возрастает при остром увеличении объема внеклеточной жидкости, при увеличении тирокальцитонина и АДГ. Паратгормон уменьшает выделение магния. Однако гиперпаратиреоидизм сопровождается гипомагниемией. Это, вероятно, связано с гиперкальциемией, которая увеличивает экскрецию не только кальция, но и магния в почках.

Транспорт фосфора

Почки играют ключевую роль в поддержании постоянства фосфатов в жидкостях внутренней среды. В плазме крови фосфаты представлены в виде свободных (около 80%) и связанных с белками ионов. За сутки через почки выделяется около 400-800 мг неорганического фосфора.

60-70% фильтруемых фосфатов всасывается в проксимальных канальцах, 5-10% — в петле Генле и 10-25% — в дистальных канальцах и собирательных трубках.

Если резко снижена транспортная система проксимальных канальцев, то начинает использоваться большая мощность дистального сегмента нефрона, который может предотвратить фосфатурию.

В регуляции канальцевого транспорта фосфатов основная роль принадлежит гормону паращитовидных желез, который угнетает реабсорбцию в проксимальных сегментах нефрона, витамину D3, соматотропному гормону, которые стимулируют реабсорбцию фосфатов.

Транспорт глюкозы

Глюкоза, прошедшая через клубочковый фильтр, практически полностью реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев. За сутки может выделяться до 150 мг глюкозы. Реабсорбция глюкозы осуществляется активно с участием ферментов, затратой энергии и потреблением кислорода. Глюкоза проходит через мембрану вместе с натрием против высокого концентрационного градиента.

В клетке происходят накопление глюкозы, фосфорилирование ее до глюкозо-6-фосфата и пассивный перенос в околоканальцевую жидкость.

Полная реабсорбция глюкозы происходит лишь в тех случаях, когда количество переносчиков и скорость их движения через клеточную мембрану обеспечивают перенос всех молекул глюкозы, поступивших в просвет проксимальных отделов канальцев из почечных телец. Максимальное количество глюкозы, которое в состоянии реабсорбироваться в канальцах при полной загрузке всех переносчиков, в норме у мужчин составляет 375 ± 80, у женщин — 303 ± 55 мг/мин.

Уровень глюкозы в крови, при котором она появляется в моче, равен 8-10 ммоль/л.

Транспорт белка

В норме профильтровавшийся в клубочках белок (до 17-20 г/сут) практически весь реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев и в суточной моче обнаруживается в незначительном количестве — от 10 до 100 мг. Канальцевый транспорт белка — процесс активный, в нем принимают участие протеолитические ферменты. Реабсорбция белка осуществляется путем пиноцитоза в проксимальных сегментах канальцев.

Под воздействием протеолитических ферментов, содержащихся в лизосомах, белок подвергается гидролизу с образованием аминокислот. Проникая через базальную мембрану, аминокислоты поступают в около- канальцевую внеклеточную жидкость.

Транспорт аминокислот

В клубочковом фильтрате концентрация аминокислот такая же, как и в плазме крови, — 2,5-3,5 ммоль/л.

В норме обратному всасыванию подвергается около 99% аминокислот, причем этот процесс происходит в основном в начальных отделах прокси-мального извитого канальца. Механизм реабсорбции аминокислот подобен описанному выше для глюкозы.

Имеется ограниченное количество переносчиков, и когда все они соединяются с соответствующими аминокислотами, избыток последних остается в канальцевой жидкости и выводится с мочой.

В норме моча содержит лишь следы аминокислот.

    Причинами аминоацидурии являются:

  • увеличение концентрации аминокислот в плазме при повышенном поступлении в организм и при нарушении их метаболизма, что приводит к перегрузке транспортной системы канальцев почек и аминоацидурии
  • дефект переносчика, обеспечивающего реабсорбцию аминокислоты
  • дефект апикальной мембраны клеток канальцев, что приводит к увеличению проницаемости щеточной каемки и зоны межклеточных контактов. В результате отмечается обратный ток аминокислот в каналец
  • нарушение метаболизма клеток проксимального канальца

Это может быть полезным для Вас:

Источник: https://infolibrum.ru/diseases/renal_diseases/kanaltsevaya-reabsorbtsiya.html

Канальцевая реабсорбция

Почки в человеческом теле выполняют ряд функций: это и регуляция объема крови и межклеточной жидкости, и удаление продуктов распада, и стабилизация кислотно-щелочного баланса, и регуляция водно-солевого равновесия и так далее. Все эти задачи решаются благодаря мочеобразованию. Канальцевая реабсорбция – один из этапов этого процесса.

За сутки почки пропускают до 180 л первичной мочи. Эта жидкость из тела не выводится: так называемый фильтрат проходит сквозь канальцы, где практически вся жидкость всасывается, а необходимые для жизнедеятельности вещества – аминокислоты, микроэлементы, витамины, возвращаются в кровь. Продукты распада и обмена удаляются со вторичной мочой. Объем ее намного меньше – около 1,5 л за сутки.

Эффективность почки как органа во многом определяется эффективностью канальцевой реабсорбции. Чтобы представить себе механизм процесса, необходимо разобраться в строении нефрона – почечной единицы.

Строение нефрона

«Рабочая» клетка почки состоит из следующих частей.

  • Почечное тельце – клубочковая капсула, внутри расположены капилляры.
  • Проксимальный извитый каналец.
  • Петля Генле – складывается из нисходящей и восходящей части. Тонкая нисходящая располагается в мозговом веществе, изгибается под 180 градусов с тем, чтобы подняться в корковое вещество до уровня клубочка. Эта часть формирует восходящую тонкую и толстую части.
  • Дистальный извитый каналец.
  • Конечный отдел – короткий фрагмент, соединенный с собирательной трубкой.
  • Собирательная трубка – размещается в мозговом веществе, отводит вторичную мочу в почечную лоханку.

Общий принцип размещения таков: в корковом веществе размещаются почечные клубочки, проксимальный и дистальный канальцы, в мозговом – нисходящие и толстые восходящие части и собирательные трубки. Во внутреннем мозговом веществе остаются тонкие отделы, собирательные трубки.

На видео строение нефрона:

Механизм реабсорбции

Для осуществления канальцевой реабсорбции задействуются молекулярные механизмы, аналогичные перемещению молекул через плазматические мембраны: диффузия, эндоцитоз, пассивный и активный транспорт и так далее. Самый значимый – активный и пассивный транспорт.

Активный – проводится против электрохимического градиента. Для его реализации требуется энергия и специальные транспортные системы.

Рассматривают 2 вида активного транспорта:

  • Первично-активный – в ход идет энергия, выделяющаяся при расщеплении аденозинтрифосфорной кислоты. Таким образом перемещаются, например, ионы натрия, кальция, калия, водорода.
  • Вторично-активный – на перенос энергия не тратится. Движущей силой выступает разница в концентрации натрия в цитоплазме и просвете канальца.Переносчик обязательно включает в себя ион натрия. Таким способом через мембрану проходит глюкоза и аминокислоты. Разница в количестве натрия – меньше в цитоплазме, чем снаружи, объясняется выводом натрия в межклеточную жидкость с участием АТФ.

После преодоления мембраны комплекс расщепляется на переносчик – специальный белок, ион натрия и глюкозу. Переносчик возвращается в клетку, где готов присоединить следующий ион металла. Глюкоза же из межклеточной жидкости следует в капилляры и возвращается в кровоток. Реабсорбируется глюкоза только в проксимальном отделе, поскольку лишь здесь формируется требуемый переносчик.

Аминокислоты всасываются по аналогичной схеме. А вот процесс реабсорбции белка сложнее: белок поглощается путем пиноцитоза – захвата жидкости клеточной поверхностью, в клетке распадается на аминокислоты, а затем следует в межклеточную жидкость.

Пассивный транспорт – всасывание производится по электрохимическому градиенту и в поддержке не нуждается: например, всасывание ионов хлора в дистальном канальце. Возможно перемещение по концентрационному, электрохимическому, осмотическому градиентам.

На деле реабсорбция производится по схемам, включающим самые разные способы транспортировки. Причем в зависимости от участка нефрона абсорбироваться вещества могут по-разному или не поглощаться вовсе.

Например, вода усваивается в любом отделе нефрона, но разными методами:

  • около 40–45% воды всасывается в проксимальных канальцах по осмотическому механизму – вслед за ионами;
  • 25–28% воды поглощается в петле Генле по поворотно-протипоточному механизму;
  • в дистальных извитых канальцах поглощается до 25% воды. Причем если в двух предыдущих отделах поглощение воды производится вне зависимости от водной нагрузки, то в дистальных процесс регулируется: вода может выводиться со вторичной мочой или удерживаться.
  • Объем вторичной мочи достигает всего лишь 1% от первичного объема.
  • На видео процесс реабсорбции:

Движение реабсорбируемого вещества


Различают 2 метода перемещения реабсорбируемого вещества в межклеточную жидкость:

  • парацеллюрный – переход производится через одну мембрану между двумя плотно соединенными клетками. Это, например, диффузия, или перенос с растворителем, то есть, пассивный транспорт;
  • трансцеллюрный – «через клетку». Вещество преодолевает 2 мембраны: люминальную или апикальную, которая отделяет фильтрат в просвете канальца от клеточной цитоплазмы, и базолатеральную, выступающую барьером между интерстициальной жидкостью и цитоплазмой. Хотя бы один переход реализуется по механизму активного транспорта.

Виды

В разных отделах нефрона реализуются разные методы реабсорбции. Поэтому на практике часто используют разделение по особенностям работы:

  • проксимальный отдел – извитая часть проксимального канальца;
  • тонкий – части петли Генле: тонкая восходящая и нисходящая;
  • дистальный – дистальный извитый каналец, соединяющий и толстая восходящая часть петли Генле.

Проксимальная

Здесь поглощается до 2/3 воды, а также глюкоза, аминокислоты, белки, витамины, большое количество ионов кальция, калия, натрия, магния, хлора. Проксимальный каналец – основной поставщик глюкозы, аминокислот и белков в кровь, так что этот этап является обязательным и независим от нагрузки.

Схемы реабсорбции применяются разные, что определяется видом всасываемого вещества.

Глюкоза в проксимальном канальце поглощается практически полностью. Из просвета канальца в цитоплазму она следует через люминальную мембрану посредством контртранспорта. Это вторичный активный транспорт, для которого нужна энергия.

Используется та, что выделяется при перемещении иона натрия по электрохимическому градиенту. Затем глюкоза проходит сквозь базолатеральную мембрану методом диффузии: глюкоза накапливается в клетке, что обеспечивает разницу в концентрации.

Энергия нужна при переходе сквозь люминальную мембрану, перенос через вторую мембрану энергетических затрат не требует. Соответственно, главным фактором поглощения глюкозы оказывается первично-активный транспорт натрия.

По такой же схеме реабсорбируются аминокислоты, сульфат, неорганический фосфат кальция, питательные органические вещества.

Низкомолекулярные белки оказываются в клетке посредством пиноцитоза и в клетке распадаются на аминокислоты и дипептиды. Этот механизм не обеспечивает 100% всасывания: часть белка остается в крови, а часть удаляется с мочой – до 20 г в сутки.

Слабые органические кислоты и слабые основания из-за низкой степени диссоциации реабсорбируются методом неионной диффузии. Вещества растворяются в липидном матриксе и поглощаются по концентрационному градиенту. Всасывание зависит от уровня pH: при его уменьшении диссоциация кислоты падает, а диссоциация оснований повышается. При высоком уровне pH увеличивается диссоциация кислот.

Эта особенность нашла применение при выводе ядовитых веществ: при отравлении в кровь вводят препараты, защелачивающие ее, что увеличивает степень диссоциации кислот и помогает вывести их с мочой.

Петля Генле

Если в проксимальном канальце ионы металлов и вода реабсорбируются практически в одинаковых долях, то в петле Генле всасывается в основном натрий и хлор. Воды же поглощается от 10 до 25%.

В петле Генле реализуется поворотно-протипоточный механизм, основанный на особенности расположения нисходящей и восходящей части. Нисходящая часть не поглощает натрий и хлор, но остается проницаемой для воды. Восходящая всасывает ионы, но для воды оказывается непроницаемой. В итоге всасывание хлорида натрия восходящей частью определяет степень поглощения воды нисходящей частью.

Первичный фильтрат попадает в начальную часть нисходящей петли, где осмотическое давление ниже по сравнению с давлением межклеточной жидкости. Моча спускается по петле, отдавая воду, но сохраняя ионы натрия и хлора.

Поскольку вода выводится, осмотическое давление в фильтрате растет и достигает максимального значения в поворотной точке. Затем моча следует по восходящему участку, сохраняя воду, но теряя ионы натрия и хлора. В дистальный каналец моча попадает гипоосмотическая – до 100–200 мосм/л.

По сути, в нисходящем отделе петли Генле моча концентрируется, а в восходящей – разводится.

На видео строение петли Гентле:

Дистальная

Дистальный каналец слабо пропускает воду, а органические вещества здесь вовсе не всасываются. В этом отделе производится дальнейшее разведение. В дистальный каналец попадает около 15% первичной мочи, а выводится около 1%.

По мере перемещения по дистальному канальцу она становится все более гиперосмотичной, поскольку здесь поглощаются в основном ионы и частично вода – не более 10%. Разведение продолжается в собирательных трубках, где и формируется конечная моча.

Особенностью работы этого сегмента является возможность регулировки процесса всасывания воды и ионов натрия. Для воды регулятором является антидиуретический гормон, а для натрия – альдостерон.

Норма

Для оценки функциональности почки используются различные параметры: биохимический состав крови и мочи, величина концентрационной способности, а также парциальные показатели. К последним и относят скорость клубочковой фильтрации и показатели канальцевой реабсорбции.

Скорость клубочковой фильтрации – указывает на выделительные способности органа, это скорость фильтрации первичной мочи, не содержащей белок, через клубочковый фильтр.

Канальцевая реабсорбция указывает на всасывающие способности. Обе эти величины не постоянны и изменяются в течение суток.

Норма СКФ – 90–140 мл/мин. Наиболее высок ее показатель днем, снижается к вечеру, а утром находится на самом низком уровне. При физической нагрузке, потрясениях, почечной или сердечной недостаточности и других недугах СКФ падает. Может увеличиваться на начальных стадиях сахарного диабета и при гипертонии.

Канальцевая реабсорбция не измеряется непосредственно, а рассчитывается как разность между СКФ и минутным диурезом по формуле:

Р = (СКФ – Д) x 100 / СКФ, где,

  • СКФ – скорость клубочковой фильтрации;
  • Д – минутный диурез;
  • Р – канальцевая реабсорбция.

При снижении объема крови – операция, потеря крови, наблюдается повышение канальцевой реабсорбции в сторону роста. На фоне приема диуретиков, при некоторых почечных недугах – уменьшается.

Нормой для канальцевой реабсорбции является 95–99%. Отсюда и столь большая разница между объемом первичной мочи – до 180 л, и объемом вторичной – 1–1,5 л.

Для получения этих величин прибегают к пробе Реберга. С ее помощью вычисляют клиренс – коэффициент очищения эндогенного креатинина.По этому показателю вычисляют СКФ и величину канальцевой реабсорбции.

Пациент удерживается в лежачем положении на протяжении 1 часа. За это время собирается моча. Анализ проводится натощак.

  1. Через полчаса из вены берут кровь.
  2. Затем в моче и крови находят количество креатинина и вычисляют СКФ по формуле:
  3. СКФ = М x Д / П, где
  • М – уровень креатинина в моче;
  • П – уровень вещества в плазме
  • Д – минутный объем мочи. Рассчитывается делением объема на время выделения.

По данным пробы Реберга можно классифицировать степень повреждения почки:

  • Уменьшение скорости фильтрации до 40 мл/мин является признаком почечной недостаточности.
  • Уменьшение СКФ до 5–15 мл/мин свидетельствует о терминальной стадии недуга.
  • Уменьшение КР обычно следует после водной нагрузки.
  • Рост КР связан с уменьшением объема крови. Причиной может быть потеря крови, а также нефриты – при таком недуге повреждается клубочковый аппарат.

Нарушение канальцевой реабсорбции

Регуляция канальцевой реабсорбции

Кровообращение в почках выступает процессом относительно автономным. При изменениях АД от 90 до 190 мм. рт. ст. давление в почечных капиллярах удерживается на обычном уровне. Объясняется такая стабильность разницей в диаметре между приносящими и выносящими кровеносными сосудами.

Выделяют два наиболее значимых метода: миогенная ауторегуляция и гуморальная.

Миогенная – при росте АД стенки приносящих артериол сокращаются, то есть, в орган поступает меньший объем крови и давление падает.

Сужение чаще всего вызывает ангиотензин II, таким же образом воздействуют тромбоксаны и лейкотриены. Сосудорасширяющими веществами выступают ацетилхолин, дофамин и так далее.

В результате их действия нормализуется давление в клубочковых капиллярах с тем, чтобы удерживать нормальный уровень СКФ.

Гуморальная – то есть, при помощи гормонов. По сути, главным показателем канальцевой реабсорбции выступает уровень всасывания воды. Процесс этот можно разделить на 2 этапа: обязательный – тот, что проводится в проксимальных канальцах и независим от водной нагрузки, и зависимый – реализуется в дистальных канальцах и собирательных трубочках. Этот этап регулируется гормонами.

Главный среди них – вазопрессин, антидиуретический гормон. Он сохраняет воду, то есть, способствует задержке жидкости. Синтезируется гормон в ядрах гипоталамуса, перемещается в нейрогипофиз, а оттуда попадает в кровоток.

В дистальных отделах имеются рецепторы к АДГ. Взаимодействие вазопрессина с рецепторами приводит к улучшению проницаемости мембран для воды, благодаря чему она поглощается лучше.

При этом АДГ не только увеличивает проницаемость, но и определяет уровень проницаемости.

За счет разницы давлений в паренхиме и дистальном канальце вода из фильтрата остается в теле. Но на фоне низкой всасываемости ионов натрия диурез может оставаться высоким.

Всасывание ионов натрия регламентирует альдостерон — гормон коры надпочечников, а также натрийуретический гормон.

Альдостерон способствует канальцевой реабсорбции ионов и образуется при снижении уровня ионов натрия в плазме. Гормон регулирует создание всех требуемых для переноса натрия механизмов: канала апикальной мембраны, переносчика, составляющих натрий-калиевого насоса.

Особенно сильно его воздействие на участке собирательных трубочек. «Работает» гормон как в почках, так и в железах, и в ЖКТ, улучшая всасывание натрия. Также альдостерон регулирует чувствительность рецепторов к АДГ.

Альдостерон появляется и по другой причине. При снижении АД синтезируется ренин – вещество, контролирующее тонус сосудов. Под влиянием ренина аг-глобулин из крови трансформируется в ангиотензин I, а затем в ангиотензин II.

Последний выступает сильнейшим сосудосуживающим веществом. Кроме того, он запускает выработку альдостерона, обуславливающего реабсорбцию ионов натрия, что вызывает задержку воды.

Этот механизм – задержка воды и сужение сосудов, создает оптимальное АД и нормализует кровоток.

Натрийуретический гормон образуется в предсердии при его растяжении . Оказавшись в почках, вещество уменьшает реабсорбцию ионов натрия и воды. При этом количество воды, которое попадает во вторичную мочу увеличивается, что уменьшает общий объем крови, то есть, растяжение предсердий исчезает.

Кроме того, на уровень канальцевой реабсорбции оказывают воздействие и другие гормоны:

  • паратгормон – улучшает всасывание кальция;
  • тиреокальцийтонин – снижает уровень реабсорбции ионов этого металла;
  • адреналин – его влияние зависит от дозы: при малом количестве адреналин снижает СКФ фильтрацию, в большой дозе – здесь канальцевая реабсорбция повышена;
  • тироксин и соматропный гормон – усиливают диурез;
  • инсулин – улучшает поглощение ионов калия.

Механизм влияния разный. Так, пролактин повышает проницаемость клеточной мембраны для воды, а паратирин изменяет осмотический градиент интерстиция, тем самым влияя на осмотический транспорт воды.

Канальцевая реабсорбция – механизм, обуславливающий возвращение воды, микроэлементов и питательных веществ в кровь. Осуществляется возврат — реабсорбция, на всех участках нефрона, но по разным схемам.

Источник: http://gidmed.com/

Источник: https://nesaharnyj-diabet.ru/kanalcevaya-reabsorbciya/

Ссылка на основную публикацию