Почки и регуляция артериального давлении

В целостном организме в регуляции уровня артериального давления существенная роль принадлежит почкам. Эта роль достаточно проста: когда человек потребляет большое количество воды, она через кровь распределяется между внеклеточной жидкостью всех органов и систем, но одновременно с этим в результате увеличения объема крови и раста артериального давления возрастает скорость образования мочи – избыток жидкости выводится из организма и давление возвращается к нормальному уровню. У человека при среднем артериальном давлении 50 мм рт. ст. мочи не образуется, при давлении 100 мм рт. ст. диурез в норме, а при уровне давления 200 мм рт. ст. диурез возрастает в 6-8 раз.

 

Рис. 77. Иллюстрация двух путей участия почек в регуляции системного артериального давления: А – за счет сдвига почечного диуреза вправо, к более высокому уровню давления, Б – за счет увеличения поступления в организм воды и соли.

 

Участие почек в этих механизмах наглядно демонстрирует рис. 77. В норме выделение воды и соли почками равно поступлению их в организм. На графике видно, что имеется точка пересечения двух кривых, когда величина среднего артериального давления, поступления воды и соли их выведения совпадают. Эта точка именуется равновесной точкой. При повышении давления выделение воды возрастает, что путем потери излишка воды и нормализует артериальное давление.

Поэтому при нормальной функции почек изменение поступления жидкости в организм, так же как и увеличение общего периферического сопротивления (ОПС), не могут привести к стойкому повышению системного артериального давления (рис. 78).

Как почки «нейтрализуют» увеличение ОПС? Отвечая на этот вопрос, вспомним вначале, что артериальное давление равно произведению ударного объема желудочка, умноженному на ОПС, которое находится в обратной зависимости от диаметра сосуда (см. «Кровообращение»). Поэтому когда ОПС внезапно увеличивается, артериальное давление немедленно повышается. Снизить его можно уменьшив сердечный выброс.

При этом почки функционируют в нормальном режиме, но если происходит рост давления, связанный с увеличением ОПС, они начинают немедленно реагировать, увеличивая выведение воды и натрия. Через несколько часов большое количество вода и солей будет выведено из организма. Это приведет к уменьшению ОЦК, так и сердечного выброса. Выведение солей и воды вначале отразится и на составе плазмы крови: в ней возрастет онкотическое давление. Этот показатель с одной стороны приведет к снижению СКФ, а с другой - будет способствовать еще и увеличению интенсивности реабсорбции воды из канальцевого аппарата почек. Одновременно с этими изменениями произойдет и, указанное более подробно ранее перераспределение воды между различными средами – уменьшится количество межклеточной воды.

Рис. 78. Схема механизмов, обеспечивающих участие почек в гуморальном поддержании своего кровотока при падении системного артериального давления.

Но при патологии, в том числе и патологии почек этот механизм нарушется, что приводит к отекам и повышению давления. Причем нарушается даже тот простейший механизм, который при избытке поступления в организме воды быстро ее выводит, предотвращая чрезмерный рост атртеиального давления за счет роста объема крови. Для демонстрации этого вернемся к анализу кривых, приведенных на рис (6.9), где показано степень взаимодействия двух факторов: степени колебания величины почечного диуреза и уровня поступления воды в организм.

Если патологические изменения функции почек приводят к сдвигу диуреза по оси давления на 50 мм рт. ст., то равновесная точка тоже смещается на 50 мм рт. ст. выше нормы (А). Таким образом, сдвиг кривой почечного диуреза к новому уровню через несколько дней приведет к стойкому увеличению артериального давления.

Стойкое повышение поступления воды и соли в организм, в данном случае (Б) в 4 раза приводит к смещению равновесной точки к уровню давления 160 мм рт. ст. И наоборот – снижение потребления воды и соли уменьшает артериальное давление.

Этот механизм лежит в основе многих патологий почек, отражающихся на уровне артериального давления больного.

6.2.7. Канальцевая реабсорбция

Первичная моча, проходя по канальцам и собирательным трубочкам, прежде чем превратиться в конечную мочу претерпевает существенные изменения. Состав мочи отличается не только в количественном выражении (из 150-180 л фильтрата остается 1,0-1,5 л мочи), но и качественно (табл. 9).

 

Табл. 9. Клиренс некоторых веществ.

Вещетво	Концентрация	Клиренс: конц. в моче/ конц. в плазме
в плазме	в моче
Na^+	142 мэкв/л	128 мэкв/л	0,9
K^+	5 мэкв/л	60 мэкв/л
Cl^-	103 мэкв/л	134 мэкв/л	1,3
Глюкоза	100 мг/дл
Мочевмна	26 мг/дл	1820 мг/дл
Мочевая кислота	3 мг/дл	42 мг/дл
Кпеатинин	1,1 мг/дл	196 мг/дл
Белок, г/л	около 70	следы	-

 

Происходящий в канальцах процесс реабсорбции приводит к тому, что некоторые вещества, необходимые организму, совершенно исчезают из мочи, или их становится во много раз меньше. Концентрация других веществ за счет реабсорбции воды во много раз увеличивается. В то же время некоторые вещества в первичной моче вообще отсутствуют - они появляются лишь в конечной. Это происходит в результате процесса секреции. Соотношение концентрации вещества в моче и плазме крови называется клиренсом.

Процессы реабсорбции могут быть активными или пассивными. Для активного процесса требуется наличие специфических транспортных систем и энергии. Пассивные процессы идут без использования энергии на основе физико-химических закономерностей.

Канальцевая реабсорбция происходит во всех отделах, но механизм ее в разных участках неодинаков. Поэтому с известной долей условности выделяют три участка:

· проксимальный извитой каналец,

· петля Генле,

· дистальный извитой каналец с собиpательной трубочкой.

Все они имеют разную морфологическую и функциональную характеристику эпителия (рис. 78) и механизмы реабсорбции в них следует рассматривать раздельно. Кроме того на процессы реабсорбции влияет различие нефронов, которое касается как местоположения клубочка, так и некоторых особенностей канальцев. Hаходящиеся ближе всех к капсуле почки суперфициальные нефроны имеют более крупные клубочки и короткую петлю Генле с поворотом в области границы коркового и мозгового вещества. Расположенные на границе этих слоев почки клубочки юкстамедуллярных нефронов (ЮМ) имеют длинную петлю, доходящую почти до конца сосочка. Это обеспечивает более активную реабсорбцию в них, чем в поверхностных с более короткой петлей Генле.

В канальцах происходят весьма разнообразные процессы. В их клетках имеются системы активного транспорта, обеспечивающие перенос веществ против градиента концентрации. Вслед за активно транспортируемыми ионами по градиенту электрохимического потенциала могут проходить ионы противоположного знака. Эти вещества увеличивают осмотическое давление, что обеспечивает реабсорбцию воды. Поток воды идет как через клетки, так и межклеточные пространства. Последнее создает возможность реабсорбции вместе с водой водорастворимых молекул. Ряд веществ реабсорбируется благодаря пиноцитозу, облегченной диффузии и неионной диффузии. Кроме того, в клетках канальцев синтезируются некоторые соединеия, которые могут поступать через паренхиму либо в кровь, либо в мочу.

 

Рис. 78. Схема реабсорбции и секреции разных веществ в нефроне (по Despopoulos).