Автор: Андрей Смирнов Время чтения: ~12 мин. Просмотров: 414

Что такое реабсорбция в почках и чем опасно нарушение этого процесса?

Особенности выведения мочи

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

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

Главные составляющие нефрона:

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

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

Схема. Анатомия почек
Анатомия почек — схема

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.

С какими нарушениями можно столкнуться?

В зависимости от этиологии и механизма патологического процесса можно выделить такие основные группы причин нарушения реабсорбции:

  • почечная недостаточность, воспалительные и дистрофические процессы в органе, патологии непосредственно в канальцах;
  • нефротические и нефритические синдромы, сопровождаемые нарушением мочеотделения;
  • патологии эндокринной системы, а особенно нарушения в синтезе гормонов, оказывающих воздействие на ионный обмен;
  • изменения концентрации в моче некоторых соединений (глюкозы, водорода).

Вернуться к оглавлению

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.

Где осуществляется реабсорбция жидкости
Где осуществляется реабсорбция в системе

Механика процессов

На этапе реабсорбции происходит максимальное поглощение необходимых для нормального функционирования организма химических элементов, ионов. Различают несколько способов поглощения органических компонентов.

  1. Активный. Транспортировка веществ происходит против электрохимического, концентрационного градиента: глюкоза, ионы натрия, калия, магния, аминокислоты.
  2. Пассивный. Характеризируется передачей необходимых компонентов по концентрационному, осмотическому, электрохимическому градиенту: вода, мочевина, бикарбонаты.
  3. Транспортировка при помощи пиноцитоза: белок.

Скорость и уровень фильтрации, транспортировки необходимых химических элементов и компонентов зависит от характера употребляемой пищи, образа жизни, хронических заболеваний.

Иллюстрация 2

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.

Транспорт натрия и хлора

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.

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.

Механизмы реабсорбции жидкости
Механизмы реабсорбции

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.

Реабсорбция: общие сведения

фильтрация и реабсорбция

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.

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.

Реабсорбция воды в мочевыводящих канальцах
Реабсорбция 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.

Механизм концентрирования мочи
[
править |
править код]

Клубочковый фильтр пропускает около 180 л жидкости (плазмы) ежедневно (СКФ). По сравнению с этим количеством выход мочи в норме (VU) относительно мал (от 0,5 до 2 л/сут). Отклонения от нормы называются антидиурезом (низкая скорость VU) или диурезом (высокая скорость VU). Выход мочи выше уровня нормы называется полиурией, а ниже уровня нормы — олигоурией (< 0,5 л/сут) или анурией (< 0,1 л/сут). Осмоляльность плазмы и клубочкового фильтрата составляет около 290 мОсм/кг HgO (= Posm)', а осмоляльность вторичной мочи Wosm) колеблется от 50 (гипотоническая моча при увеличенном водном диурезе) до 1200 мОсм/кг НдО (гипертоническая моча с максимальной концентрацией). При водном диурезе происходит экскреция больших объемов воды без одновременной потери NaCI и других растворенных веществ, поэтому эта патология известна как «экскреция свободной воды» или «свободный водный клиренс» (СН2O). Это позволяет почке, например, нормализовать снижение осмоляльности плазмы. СН2O — объем воды, который теоретически может быть экстрагирован, чтобы моча достигла той же осмоляльности, что и плазма:

СН2O = VU(1 — Uosm/Posm). [7.11]

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.

Что такое реабсорбция?

Для лучшего понимания процесса необходимо ориентироваться в механизме работы почечных структур и образования мочи. В структурно-функциональной единице органа, нефроне, непрерывно происходят три процесса, поддерживающие ионное постоянство крови и обеспечивающие выведение продуктов метаболизма из организма человека. При фильтрации образуется первичная моча, которая из плазмы крови переходит в капсулу Боумена. Далее, протекает сам процесс реабсорбции — обратное всасывание в кровеносные сосуды воды, белковых молекул, глюкозы, и некоторых соединений органики и неорганики в канальцах почек, сопровождаемое секрецией.
То есть следует второй этап мочеобразования — транспорт необходимых для поддержания гомеостаза веществ из первичной мочи обратно в лимфу и плазму.

Вернуться к оглавлению

Реабсорбция в петле Генле

Петля Генле проходит через мозговое вещество почки, и процесс реабсорбции в восходящей и нисходящей части ее для воды и ионов отличается.

Фильтрат, попадая в нисходящую часть петли, спускаясь по ней, отдает воду за счет разного градиента давления и насыщается ионами натрия и хлора. В этой части вода реабсорбируется, а для ионов она непроницаема. Восходящая часть непроницаема для воды и при прохождении через нее первичная моча разбавляется, тогда, как в нисходящей концентрируется.

Механика процесса

механизм реабсорбции

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.

Механизм реабсорбции

Молекулярные механизмы прохождения веществ в процессе реабсорбции это:

  • диффузия;
  • эндоцитоз;
  • пиноцитоз;
  • пассивный транспорт;
  • активный транспорт.

Особое значение имеет для реабсорбции активный и пассивный транспорт и направление реабсорбируемых веществ по электрохимическому градиенту и наличию переносчика для веществ, работа клеточных насосов и другие характеристики.

реабсорбция это

Активный транспорт веществ идет против электрохимического градиента с затратой энергии на ее реализацию и через специальные транспортные системы. Характер передвижения — трансцеллюлярный, который осуществляется переходом через апикальную мембрану и базолатеральную. Такими системами являются:

  1. Первично-активный транспорт, который осуществляется с помощью энергии от расщепления АТФ. Его используют ионы Na+, Ca+, K+, H+.
  2. Вторично-активный транспорт, проходит за счет разницы в концентрации ионов натрия в цитоплазме и в просвете канальцев, и эта разница объясняется выходом ионов натрия в межклеточную жидкость с затратой энергии расщепления АТФ. Его используют аминокислоты, глюкоза.

Пассивный транспорт проходит по градиентам: электрохимическому, осмотическому, концентрационному, и для его осуществления не требуется затрат энергии и образования переносчика. Вещества, которые используют его — это ионы Cl-. Движение веществ осуществляется парацеллюлярно. Это движение через мембрану клетки, которая расположена между двумя клетками. Характерными молекулярными механизмами являются диффузия, перенос с растворителем.

Процесс реабсорбции белка проходит внутри клеточной жидкости, и, после расщепления его на аминокислоты, они поступают в межклеточную жидкость, что происходит в результате пиноцитоза.

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации