Організм — дивовижна сукупність органів і тканин, які злагоджено працюють над підтриманням життєдіяльності людини. Та основним процесом, що підтримує життя, є метаболізм. В результаті розщеплення речовин синтезується енергія, потрібна для протікання основних біологічних процесів. Однак разом з енергією утворюються і потенційно шкідливі продукти обміну речовин. Вони повинні бути видалені з клітин, міжклітинної рідини і крові нирками. У нирках фільтрація відбувається в клубочковом апараті, особливій структурі активного нефрона, в яку впадає приносить артериола.
Особливість будови нефрона
Нефрон — сукупність клітин, що утворюють капсулу і клубочок відходять від нього каналами, призначеними для фільтрації плазми крові і відведення сечі. Це елементарна функціональна одиниця нирки, відповідальна за сечовиділення. Нефрон складається з клубочка, має свою капсулу. В неї впадає приносить артериола, кровоносна судина, по якому в клубочок надходить кров. Від приносить артеріоли відходить безліч дрібних артеріол, які утворюють клубочок і збираються в більш велику — виносящую. Остання по діаметру набагато менше приносить, що необхідно для підтримки високого тиску (близько 120 мм ртутного стовпа) на вході. Завдяки цьому підвищується гідростатичний тиск у клубочку, а тому практично вся рідина саме фільтрується, а не виноситься у відвідну артериолу. Тільки завдяки гідростатичному тиску, приблизно рівним 120 мм ртутного стовпа, існує такий процес як ниркова фільтрація. При цьому в нирках фільтрація крові відбувається у клубочку нефрона, а її швидкість становить майже 120 мл на хвилину.
Характеристика ниркової фільтрації
Швидкість клубочкової фільтрації — один з показників, за яким визначається функціональний стан нирок. Другий показник — це реабсорбція, яка в нормі становить майже 99%. Це означає, що практично вся первинна сеча, яка потрапила з клубочка нефрона в извитой каналець після проходження по низхідному канальцу, петлі Генле і висхідного канальцу, всмоктується назад у кров разом з поживними речовинами. Приплив крові до нирок здійснюється по артеріях, які в нормі споживають чверть від усього хвилинного об'єму кровообігу, а відфільтрована відводиться по венах. Це означає, що якщо систолічний викид лівого шлуночка серця становить 80 мл, 20 мл крові буде захоплено нирками, а ще 20 мл — головним мозком. Решту 50% всього систолічного об'єму забезпечують потреби інших органів і тканин тіла.
Нирки є органами, які забирають величезну частину кровообігу, але їм потрібна кров не стільки для метаболізму, скільки для фільтрації. Це дуже швидкий і активний процес, відстежити швидкість якого досить просто на прикладі внутрішньовенних барвників і рентгеноконтрастних речовин. Після внутрішньовенного введення в нирках фільтрація крові відбувається в клубочковом апараті коркового речовини. І вже через 5-7 хвилин після потрапляння його можна бачити в нирковій мисці.
Фільтрація в нирках
Насправді контраст проходить шлях від венозного русла до легкого, потім до серця і потім ниркової артерії за 20-30 секунд. Ще за хвилину він потрапляє в нирковий клубочок, а вже через хвилину по збірним трубочках, які перебувають у пірамідках нирок, збирається в ниркових чашечках і виділяється в миску. Все це займає приблизно 25 хвилини, але лише на 5-7 хвилині концентрація контрасту в мисці підвищується до значень, дозволяють помітити екскрецію на рентгенівських знімках. Тобто фільтрація ліків, отрут або метаболічних продуктів активно проходить вже після 25-хвилинного перебування у крові. Це дуже швидкий процес, який можливий завдяки особливій будові нефрона. У нирках фільтрація крові відбувається в цих структурах, клубочки яких розташовані в кірковій речовині. У мозковому шарі нирок розташовуються тільки канальці нефрона. Тому правильно говорити, що фільтрація відбувається в кірковому шарі органів. Багато помиляються, коли стверджують, що в нирках фільтрація крові відбувається в пірамідках. Це помилка, так як у них розташовуються в основному тільки збірні трубочки нефрона, покручені, низхідні і висхідні канальці, а також петля Генле. Це означає, що в пірамідках основним процесом є реабсорбція і концентрація сечі, після чого вона збирається і виділяється в ниркову лоханку. Сама ж фільтрація протікає в кірковому шарі нирки, який багато кровопостачається.
Особливі функції ниркових канальців
У нирках фільтрація крові відбувається в капсулах нефронів, точніше, в гломерулярном апараті. Тут утворюється первинна сеча, яка являє собою плазму крові без основних високомолекулярних білків. Епітелій, який вистилає зсередини ниркові канальці, що володіє особливими функціями. По-перше, він здатний всмоктувати воду і електроліти, повертаючи її в судинне русло. По-друге, епітеліальні клітини можуть всмоктувати низькомолекулярні білки, які також будуть перенесені в кров без руйнування їх структури. По-третє, епітелій канальців нефрона здатний самостійно синтезувати амінокислоти шляхом переамінування і глюкозу шляхом глюконеогенезу з амінокислотних залишків. Але цей процес не хаотичний, а регулюється організмом.
Це означає, що епітеліальні клітини мають ряд рецепторів, які приймають сигнал від медіаторних молекул, активуючи або процес синтезу амінокислот, або глюкози. Четверта особливість епітеліальної вистилки ниркових клубочків — це здатність всмоктувати моносахариди у вигляді глюкозо-6-фосфату.
Резюме
Нирки є органами сечовидільної системи, в яких протікає фільтрація. Завдяки їй нефрони видаляють з крові розчинні у воді сполуки, підтримуючи кислотно-основна рівновага організму. Поширеною помилкою є те, що в нирках фільтрація крові відбувається в звивистих канальцях. Насправді в извитой каналець із капсули клубочка надходить вже відфільтрована рідина — первинна сеча. У извитом клубочку основним завданням епітелію є всмоктування води і реалізація концентраційної функції.
