Почки выполняют очень важные функции в организме. Они взаимодействуют с различными тканями и органами, и поэтому могут оказывать непосредственное влияние на внутреннее состояние организма.
Что такое почки?
Почки — это парный орган, находящийся на задней стенке брюшной полости. Они выполняют выделительную функцию и играют важную роль в работе организма. Длина почки от 10-12 см; ширина почек 5-6 см; толщина почек 4 см. Масса почек составляет от 120 до 200 г.
Функции почек
Почки в организме человека выполняют три основных функции.
1) Выделение из организма продуктов обмена, а также вредных соединений и веществ, токсических веществ.
2) Обмен углеводов, жиров, воды и органических кислот.
3) Регулирование кислотно-основного состояния, объема внеклеточной жидкости.
Экскреторная функция
Экскреторная функция заключается в выведении из организма вредных продуктов обмена:
- ксенобиотиков или по-другому чужеродных веществ — к ним относят алкоголь, химические вещества, никотин, медицинские препараты;
- вещества, избыток которых образовался при катаболизме — к ним относятся вода, различные кислоты, витамины и другие;
- конечные продукты, полученные в процессе метаболизма — к ним относятся индикан, мочевина, креатинин, мочевая кислота.
Метаболическая функция
Метаболическая функция включает в себя биохимические синтезы:
- углеводный, белковый и жировой обмен;
- синтез биологически активных веществ (к ним относится эритропоэтин, кинины, ренин, простагландины, витамин D, и другие);
- синтез глюкозы.
Гомеостатическая функция
Почками осуществляется водный гомеостаз, солевой и кислотно-основной. Поддержание гемостаза производится клетками почки или при образовании определенных веществ:
- секретируют ренин и стимулируют реабсорбцию ионов;
- вырабатывают брадикинин, который является сильным вазодилататором;
- регуляция почечного кровотока при помощи простагландинов;
- реабсорбция воды.
Мочеобразование
В течение дня организм человека получает примерно 2500 мл жидкости в виде воды и c пищей. Еще 150 мл жидкости получается во время процесса метаболизма. Для того чтобы было постоянное равновесие в организме человека, необходимо соответствие прихода воды ее расходу. В этом и состоит основная функция почек.
В норме суточного диуреза у человека выводится примерно 1500 мл мочи. Остаток воды примерно 500 мл выводится легкими, небольшой процент с калом и примерно 400 мл выводится через кожу.
Снабжение почек кровью
В течение каждой минуты через почки прокачивается примерно 1,5 литра крови. Это равно 25% всей массе крови, которая поступает в аорту. До 93% всей крови, которая поступает в почки, проводится через корковое вещество.
Почки составляют 0,43% от массы всего тела, и потому вполне очевиден очень высокий уровень снабжения почек кровью. Кровообращение для почки составляет 430 мл за одну минуту в расчете на 100 г ткани. Для сердца этот показатель значительно снижен он составляет всего 66 мл за одну минуту. Для головного мозга он составляет 53 мл за одну минуту.
Особенность снабжения почек кровью заключается в том, что даже при изменении артериального давления в несколько раз кровоток в почках будет оставаться постоянным (от 90-190 мм ртутного столба).
В почечных артериях высокий уровень давления. Это связано с тем, что артерии почек проходят от брюшной аорты.
Первичная моча: образование
Образование мочи происходит в несколько этапов.
На первом этапе в почках в почечных клубочках происходит фильтрование плазмы крови. Во время этого жидкая кровяная часть проводится через капиллярные стенки в почечные тельца, в полости их капсул. Фильтрация возможна благодаря некоторым анатомическим особенностям, а именно:
1) эндотелий (клетки) капилляров плоский. Он имеет поры в его тонких частях по периферии. Через эти поры не могут проходить крупные молекулы белка, в связи с большими размерами.
2) капсула Шумлянского-Боумена во внутренней стенке состоит из плоских эпителиальных клеток, которые не дают прохода крупным молекулам, но в тоже время свободно пропускают маленькие молекулы.
Основная сила фильтрации в почечных клубках возможна благодаря высокому давлению в почках. Это обеспечивается за счет разностей в диаметре приносящей и выносящей артериолам почечных телец. Тельца капилляров создают давление от 60-70 мм ртутного столба. В капиллярах других тканей давление составляет от 15 до 30 мм ртутного столба. В капсулах нефрона давление составляет 30 мм ртутного столба. В них свободно попадает отфильтрованная плазма крови. Также высокое давление образуется за счет давления в почечных артериях.
В капсульной полости капилляра происходит фильтрование растворенных в плазме веществ и воды. Исключение составляют соединения из крупных молекул. Свободное прохождение в капсульные полости имеют мочевая кислота, мочевина, органические кислоты, глюкоза и другие. В крови остаются белки с крупными молекулами, которые не способны к прохождению через капсулы.
Вся отфильтрованная почками жидкость, которая попадает в полости капсул и образует первичную мочу. В норме за сутки почками фильтруется до 180 л такой мочи.
Вторичная моча, образование
На втором этапе вторичной мочи образуется реабсорбция или обратное всасывание ее в петлях Гнеле и извитых каналах. Происходит обратное всасывание первичной мочи. Этот процесс происходит пассивно согласно принципу диффузии и осмоса. Также он активным образом осуществляется стенками нефронных клеток.
Суть этой реабсорбции состоит в том, чтобы назад в кровь вернулись все необходимые для поддержания жизни вещества в нужных количествах. Выводятся из организма с мочой только вредные вещества, продукты обмена, токсические вещества. В каждом участке нефрона всасывается определенный вид веществ. Так начальный участок отвечает за органические вещества — витамины, белки, кальций, калий и т.д. Следующий участок отвечает за ионы и воду.
Секреция веществ
На третьем этапе происходит секреция веществ. Из крови в просвет нефрона выделяются некоторые вещества, которые выполняются самими нефронами (стенками). Таким образом, из кровяного русла поступают лекарственные вещества и креатинин непосредственно в мочу человека.
Итоговым действием реабсорбции и секреции называется получение вторичной мочи. По своему составу вторичная моча коренным образом различается от первичной мочи. Вторичная моча содержит креатинин, магний, калий, белки с низкими молекулами, мочевину и другие соеднинения в высоких концентрациях. 95% ее процентов приходится на воду. На сухой остаток остается всего 5%. В норме за сутки у человека вырабатывается примерно 1,5 л вторичной мочи.
Регулирование мочеобразовательного процесса
Работа такого важного органа как почки регулируется путем саморегуляции и гуморальным, а также нервным путем. В почках находятся волокна парасимпатической нервной системы и симпатической. Во время раздражения симпатической нервной системы происходит уменьшение потока крови, которая притекает к почкам. В почечных клубках падает давление. Как следствие, происходит уменьшение мочеобразования. Иногда количество мочи может быть снижено в связи с тем, что происходит резкое снижение сосудов или болевое раздражение. Но в любом случае почка способна к самостоятельной работе, что говорит о большой степени саморегулирования.
Система саморегуляции в почках осуществляется благодаря выработке почками активных биологических веществ. К ним относятся ренин, простагландины и эритропоэтин. Все эти биологические вещества способствуют системе фильтрования и реабсорбции в почках, а также они помогают урегулировать почечное кровообращение.
Система гуморальной регуляции
Работу почек также обеспечивают некоторые гормоны. К ним относятся:
- вазопрессин — это гормон антидиуретик, который вырабатывается гипоталамусом, он помогает усиливать реабсорбцию воды в нефроновых канальцах;
- гормон надпочечников адреналин, его функция заключается в уменьшении мочеобразования;
- гормон альдостерон — это гормон коры надпочечников, он позволяет усилить всасываемость ионов калия и ионов натрия;
- гормон тироксин — вырабатывается этот щитовидной железой, его действие направленно на то, чтобы усиливать мочеобразование.
