Анатомия, физиология и возрастные особенности почек

 

Почки человека (парные органы) имеют бобовидную форму, массой 120-200 г каждая. Размеры почки 12×6×3 см. Располагаются почки на задней брюшной стенке по бокам от позвоночника на уровне от XII грудного до I-II поясничных позвонков. Правая почка лежит чуть ниже, чем левая. Спереди к почкам прилежат брюшина и находящиеся на этом уровне внутренние органы (желудок, 12-перстная кишка, изгибы толстой кишки, печень, поджелудочная железа и другие).

У почки выделяют переднюю и заднюю поверхности и два края - выпуклый латеральный и вогнутый медиальный. На медиальном крае находится углубление - почечные ворота, которые ведут в почечную пазуху. Через ворота в почку входят артерия, нервы, выходят из почки почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточники. В почечной пазухе располагаются большие и малые чашечки, почечная лоханка и жировая ткань. Снаружи почка покрыта плотной фиброзной капсулой, окружает почку жировая капсула. На продольном разрезе почки четко выделяется два слоя: наружный или периферический, корковый слой и под ним внутренний мозговой слой, разделенный на 8-12 пирамид.

Морфологической и функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон состоит из почечного или мальпигиева тельца и мочевого канальца длиной около 50-70 мм.

Мальпигиево тельце содержит сосудистый клубочек (около 50 петель капилляров), одетый снаружи двухстенной капсулой Шумлянского - Боумена. Диаметр почечного тельца варьирует от 150-250 мкм. Внутренняя стенка капсулы, состоящая из однослойного плоского эпителия, тесно прилежит к стенками капилляров сосудистого клубочка, образуя биологическую фильтрующую мембрану. Между ней и наружной стенкой капсулы находитсящелевидная полость, в которую поступает плазма крови, фильтрующаяся из капилляров клубочка, получившая название первичной мочи.

Сосудистый клубочек представляет собой скопление капилляров, расположенное между двумя артериолами, приносящий и выносящий, т. н. «чудесная сеть».

Мочевые канальцы начинаются от щелевидной полости капсулы, которая непосредственно переходит впроксимальный (каналец первого порядка) извитой каналец, расположенный в корковом слое почки. Направляясь в мозговой слой, проксимальный каналец выпрямляется, делает петлю Генле и продолжается в дистальный каналец, который открывается в собирательную трубку. Собирательные трубки проходят через мозговой слой почки и открываются на верхушках сосочков. Собирание конечной мочи происходит в почечной лоханке, куда открываются большие почечные чашечки, которых у человека 2-3. В полость больших почечных чашек моча поступает из нескольких малых чашечек, количество малых почечных чашек в одной почке бывает от 5 до 15. Большие почечные чашки, сливаясь друг с другом, образуют одну общую полость - почечную лоханку. Малые чашечки, большие чашечки и почечная лоханка, по мнению большинства авторов, относят к мочевыводящим путям.

Почкивыполняют целый ряд выделительных и гомеостатических функций в организме человека. К ним относятся: 1) поддержание нормального содержания в организме воды, солей и некоторых веществ (глюкоза, аминокислоты); 2) регуляция рН крови, осмотического давления, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия; 3) экскреция из организма продуктов белкового обмена и чужеродных веществ; 4) регуляция кровяного давления, эритропоэза и свертывания крови; 5) секреция ферментов и биологически активных веществ (ренин, брадикинин, простагландин, и др.); 6) образование мочи.

У новорожденных и детей грудного возраста почка округлая. Поверхность ее бугристая за счет дольчатого строения, что связано с недостаточным развитием коркового вещества в этом возрасте. Дольчатое строение почки сохраняется до 2-3 лет. Длина почки у новорожденного составляет 4 см, масса почки - 12 г. В грудном возрасте размер почки увеличивается примерно в 1,5 раза, а масса достигает 37 г. В период первого детства длина почки равна в среднем 8 см, а масса - 56 г. У подростков длина почки достигает уже 10 см, а масса - 120 г.

Рост почек происходит в основном на первом году жизни ребенка. В период 5-9 лет и особенно в 16-19 лет размеры почки увеличиваются за счет развития коркового вещества, которое продолжается вплоть до окончания подросткового периода. Рост мозгового вещества прекращается к 12 годам. Масса коркового вещества почек увеличивается благодаря росту в длину и ширину извитых канальцев и восходящей части петель нефронов. Толщина коркового вещества у взрослого человека по сравнению с таковой у новорожденного увеличивается примерно в четыре раза, а мозгового - только в два раза.

Фиброзная капсула почки становится хорошо заметной к пяти годам жизни ребенка, а к 10-14 годам по своему строению она близка к фиброзной капсуле взрослого человека. Жировая капсула начинает формироваться лишь к периоду первого детства, продолжая при этом постепенно утолщаться. К 40-50 годам толщина жировой капсулы почки достигает максимальных величин, а в пожилом и старческом возрасте она истончается, иногда исчезает.

С возрастом изменяется топография почек. У новорожденного верхний конец почки проецируется на уровне верхнего края XII грудного позвонка, а в грудном возрасте (до 1 года) - уже на уровне середины тела XII грудного позвонка. Нижний конец почки находится на уровне нижнего края I поясничного позвонка, у годовалого ребенка - на 1/2 позвонка выше, что связано с быстрым ростом позвоночного столба. После 5-7 лет положение почек относительно позвоночника приближается к таковому у взрослого человека.

В возрасте старше 50 лет, особенно у старых и истощенных людей, почки могут располагаться ниже, чем в молодом возрасте. Во все периоды жизни человека правая почка расположена несколько ниже левой.

 

3. Механизмы образования мочи

 

В течение суток человек потребляет примерно 2,5 л воды, в том числе 1500 мл в жидком виде и около 650 мл с твердой пищей. Кроме этого, в организме в процессе распада белков, жиров и углеводов образуется еще около 400 мл воды. Из организма вода выводится главным образом через почки - 1,5 л в сутки, а также через легкие, кожу и частично с калом.

В процессе образования мочи в нефронах почки выделяют две фазы. Первая фаза фильтрационная - это образование первичной мочи в клубочках нефронов. Во второй фазе, реабсорбционной, в канальцах нефрона происходит обратное всасывание воды и других веществ, в результате чего образуется концентрированная, так называемая вторичная моча.

В почечных клубочках через стенку капилляров и внутреннего листка капсулы в полость капсулы отфильтровывается вода и растворенные в ней вещества. Фильтрация определяется, с одной стороны, величиной гидростатического давления способствующего выходу жидкости из капилляров, а с другой стороны, величиной онкотического давления, создаваемого растворенными в плазме крупномолекулярными белками, которые препятствуют выходу жидкости из капилляров. Противодействует процессу фильтрации гидростатическое давление за пределами капилляров. В почечных капиллярах клубочка величина гидростатического давления достигает 70 мм рт. ст., величина онкотического давления в среднем 30 мм рт. ст., а величина гидростатического давления фильтрата в полости капсулы 20 мм. рт. ст. Таким образом, эффективное фильтрационное давление составляет 70 – 30 – 20 = 20 мм рт. ст., которого достаточно для образования в 1 мин 120 мл фильтрата, или первичной мочи. Фильтрационная мембрана образована эндотелием капилляров, пористой базальной мембраной и однослойным эпителием внутреннего листка капсулы. Через почки в течение 1 минуты протекает более 1 л крови (1,2 л). В течение суток через почки проходит до 1700-1800 л крови. Таким образом, за 24 часа вся кровь протекает через капилляры клубочков более 200 раз. Эта кровь соприкасается с внутренней поверхностью капилляров, площадь которых в клубочках почек составляет 1,5-2 м². При этом количество образующейся первичной мочи достигает 150-180 л в сутки. Таким образом, из 10 л протекающей через почки крови отфильтровывается 1 л первичной мочи, содержащей все компоненты плазмы крови, аминокислоты, глюкозу, витамины и соли, а также продукты обмена - мочевину, мочевую кислоту и другие веществ, кроме высокомолекулярных белков.

Во вторую фазу образования мочи - реабсорбционную - из полости капсул клубочков первичная моча, близкая по своему составу плазме крови, поступает в канальцы нефронов, где происходит обратное всасывание (реабсорбция) в кровь аминокислот, глюкозы, витаминов, большей части воды и солей. В результате канальцевой реабсорбции в течение суток из 150-180 л первичной мочи образуется до 1,5 л вторичной (конечной) мочи. Вторичная моча по мочевыводящим путям (почечные чашки, лоханка, мочеточник) поступает в мочевой пузырь и выводится из организма. В канальцах всасываются 99 % воды, содержащейся в первичной моче, а также растворенные в ней необходимые для организма вещества. Около 85 % объема первичной мочи реабсорбируется в проксимальный канальцах (аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, жирные кислоты, соли натрия и калия и др.). Поэтому вторичная моча резко отличается от первичной. В ней нет сахара, аминокислот, многих солей. В то же время во вторичной моче резко повышена концентрация сульфатов, фосфатов, мочевины, мочевой кислоты и других веществ, которые не всасываются в кровь. Так, концентрация мочевины во вторичной моче в 67 раз больше, чем в крови, креатинина - в 75 раз, а сульфатов - в 90 раз больше. Всасывание большинства веществ в канальцах нефронов является активным физиологическим процессом, на что затрачивается энергия эпителиального покрова и других структур стенок канальцев нефронов.

В канальцах нефрона наряду с реабсорбцией наблюдается и выделение в мочу ряда веществ. Это многие лекарственные препараты, особенно некоторые антибиотики (пенициллин), аммоний, некоторые кислоты и другие вещества.

Моча представляет собой жидкость светло-желтого цвета. В ней содержатся 95 % воды и 5 % твердых веществ, среди которых мочевина (2 %), мочевая кислота (0,05 %), креатинин (0,075 %), соли калия и натрия. В течение суток из организма с мочой выводится 25-30 г мочевины и до 25 г неорганических веществ. При заболеваниях почек, при кратковременных больших физических нагрузках в моче может появиться белок, которого в ней не должно быть. Реакция мочи зависит от пищи. При употреблении преимущественно мясной пищи моча имеет кислую реакцию, при овощной пище - щелочную или нейтральную. Появление в моче крови (красный, розовый ее цвет) может быть в результате повреждения слизистой оболочки, кровоизлияний в органах мочевой системы. Употребление в пищу свежей моркови, свеклы также может привести к окрашиванию мочи в розовый цвет.

 

4. Регуляция мочеобразования

Регуляция мочеобразования осуществляется нейрогуморальным путем. Высшим подкорковым центром регуляции мочеобразования являетсягипоталамус. Импульсы от рецепторов почек по симпатическим нервам поступают в гипоталамус, где вырабатываетсяантидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин,усиливающий реабсорбцию воды из первичной мочи и являющийся основным компонентом гуморальной регуляции. Усиленная реабсорбция воды при недостаточном ее поступлении в организм приводит к снижению диуреза; моча при этом характеризуется высокой концентрацией находящихся в ней веществ. При избытке воды в организме осмотическое давление плазмы падает. Через осмо- и ионорецепторы гипоталамуса и почек происходит рефлекторное снижение продукции АДГ и его поступление в кровь. В этом случае организм избавляется от избытка воды путем выделения большого количества мочи низкой концентрации. Нервная регуляция мочеобразования выражена слабее, чем гуморальная, и осуществляется как условнорефлекторным, так и безусловнорефлекторным путем. В основном она происходит благодаря рефлекторным изменениям просвета почечных сосудов под влиянием различных воздействий на организм. Почки обладают высокой способностью к саморегуляции. Выключение высших корковых и подкорковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования.

Почки участвуют в подержании постоянства объема и состава внутренней среды. Они обеспечивают выделение избытка воды из организма в виде гипотонической мочи при увеличенном содержании воды или задерживают воду и выводят мочу, гипертоническую по отношению к плазме крови, при обезвоживании организма.