13.6.6. Осмотично разреждане и концентрация на урина

Бъбреците почти всички сладководни и земни гръбначни са способни на освобождаване на урината, като по-малко от кръв осмотичност. Това им дава възможност да се отделят излишната вода и да се подобри намалена осмоларност на кръв към нормалните стойности. В недостиг на вода, когато осмотичното налягане на кръвта може да се увеличи, че е необходимо да се пести вода и отделят осмотично активни вещества в урината на формуляра хиперосмотична. Такава способност притежава само от бозайниците и птиците, който е с бъбречна медула. По-развитите в бъбречната медула от оформен в него, в които има тънки секции на линии Henle, толкова по-ефективно извършва осмотичното концентрацията на урината. Така че, в морско свинче за само 5% от нефроните имат дълга линия на Henle, бели плъхове от 28%, и по-големи джербили (Rhombomysopimus), живеещи в пустинята, тези нефрони 100%. В бъбреците на морско свинче вътрешната медула не е добре развит, в голямата гербила бъбречна папила е много дълъг, висящи в бъбречното легенче. Бъбреците са способни да продуцират голям гербил урината, на осмотичното налягане, което надвишава 100 атм.

Осмотично концентрация. В зависимост от състоянието на водния баланс организъм бъбреците на бозайници и птици изолира разредени или концентрирани урина. В процеса на осмотична концентрация на урина в бъбреците, включващи всички слоеве на тубулите, гръбначен мозък, съдове, междуклетъчната тъкан (фиг. 13,13). В бъбреците при бозайници 2/3 UF оформен в гломерулите, абсорбира от края на проксималния сегмент. Останалата течност в тубулите съдържа осмотично активни вещества в същата концентрация, както кръвната плазма, въпреки че е различен от състава поради реабсорбция на органични вещества и йони. Следваща тръбна течност преминава от бъбречна кора слой в медулата - спускащите бримки на Henle разделени - и се премества в горната част на бъбречна папила, където тръбичка е огънат на 180 ° и урината преминава в възходяща разделени

Фиг. 13.13 процес осмотичното разреждане (А) и концентрация (В) на урината

I - кора, II - външната медула, III - вътрешен бъбрек медуларен вещество; 1 - гломерулите, 2 - проксималната сложен канадската

3 - низходящ тънък клон,

4 - нарастващ тънък клон,

5 - дебелина възходящ крайник на бримката на Хенле 6 - гофрирани дисталния канадски 7 - колективно тръба кортикална бъбрек слой 8 - колективно външната тръба бъбрек медуларен вещество 9 - колективно вътрешна тръба бъбрек медуларен вещество; Фигури течност съдържа осмотичност тубуларни лумен и междуклетъчно вещество един; тубуларни стрели лумен определени реабсорбция на вода (Н 2О), не-електролити (Ne, електролити (Е), урея (М); твърди стрелки - активен транспорт; пунктирани - поради дифузия.

линия, разположена успоредно на низходяща част. Тя протича флуид в посока от върха на папила бъбречна кора.

Функционалната значението на различните отдели на контура е неясна. Когато течността от проксималната тръба влиза в линия на Henle тънък даунлинк отделя, той влиза в зоната на бъбреците, в междуклетъчното вещество, при което концентрацията на осмотично активни вещества в сравнение с бъбречна кора. Това увеличение на концентрацията на осмоларност в картонената медуларен област поради активност дебелина възходяща част от бримката на Хенле. стената му е непропусклива за вода и йони се транспортират клетки CL - и Na + в междуклетъчното вещество. Стената на низходящ част на контура е пропусклива за вода, а водата се абсорбира от лумена на тубули на бъбреците тъканта около посредничи на осмотичното градиент.

Осмотично концентрация на течността в нагоре участък линия на границата на кората и мозък от около 200 ми, т. Е. Това е по-ниска, отколкото в кръв и плазма ултрафилтрат. Освобождаване на хлорни и натриеви йони в междуклетъчните вещество външната медулата увеличава концентрацията osmolar до 400 ми. Същото количество течност осмотичното налягане и повишаване на концентрацията на който е в лумена на низходящ част от цикъла. След това е пропусклива за вода в тъкан стена на осмотичен градиент интерстициален преминава вода, но осмотично активни вещества остават в лумена на картата тръбичка.

Колкото от кората на надлъжната ос на бъбречна папила разглежда в низходящ течност коляното пантата, толкова по-висока е концентрацията на своята осмоларност. В съседните съседни секции на низходящ част на пантата има само малко увеличение на осмотичното налягане, но dlinniku бъбречна папила (вътрешна мозък) osmolar концентрация постепенно се увеличава от 300 милиосмола / л почти до 1450 милиосмола / L в човешкото или почти до 4500 милиосмола / L високо плъхчета.

На върха на бъбречна папила osmolar концентрация течност в течение на Henle увеличава няколко пъти, обемът му намалява. При по-нататъшно движение нагоре на участък линия течност продължава реабсорбция на йони CL - и Na +. Водата остава в лумена на каналче. Първоначалните части на дисталните извити каналчета винаги влиза хипотоничен течност, концентрацията на осмотично активни вещества, в която си по-малко от 200 / L.

В условията на дефицит на вода в организма увеличава хипофизната секреция на антидиуретичен хормон (аргинин-вазопресин, антидиуретичен хормон), който увеличава пропускливостта на части на стената на дисталния край сегмент и събиране каналчета за вода. От хипотоничен течност съгласно осмотичното градиент абсорбира водата, осмоларност концентрация флуид в тази част се увеличава до 300 милиосмола / л, т. Е. течността в кухината на тубули става izoosmotichnoy кръв в системната циркулация и бъбречна кора.

Крайният осмотичното концентрира урината се среща в епруветки за събиране. Те са разположени успоредно на примката на Хенле каналчета в бъбрека продълговатия мозък. Както е отбелязано по-горе, увеличаване на концентрацията на осмотично налягане в междуклетъчната течност на бъбреците мозък. Като следствие, течност от събирателните каналчета увеличи търсенето вода и концентрация урина в него се увеличава, с балансиране всички увеличава концентрацията на осмотично активни вещества във вътрешната медула на бъбрек. В крайна сметка хиперосмотична урина се освобождава, при което максималната концентрация на осмотично активни вещества може да бъде равна на концентрацията на интерстициална течност осмоларност на върха на бъбречна папила.

В външна зона на мозък на бъбреците увеличаване осмоларност се основава главно на транспорта на йони Na ​​+ и CL -. Повишена osmolar концентрация във вътрешната зона на мозък на бъбреците зависи от няколко механизми за натрупване на натрий, хлор и карбамид. Специална роля в осмотичното концентрацията на бъбреците натрупването на урея част, която се проявява, както следва.

Показано е, че има система за циркулация intrarenal урея участва в осмотична концентрация на урината. Лумена на събирателните каналчета, дължащи се на реабсорбцията на вода концентрацията на урея увеличени. ADH увеличава пропускливостта на събирателните каналчета в медула, не само за вода, но също така и за карбамид, като в резултат на това дифундира в мозъка бъбрек вещество. Урея прониква от интерстициална течност в лумена на съда и насочване на тънка линия на Henle отдел.

Повишаване на ток с течност към бъбречна кора чрез директно съд непрекъснато урея участва в противоток обмен дифундира надолу отделя директно надолу част на кораба и контура на Henle. Следователно, има постоянен поток на карбамид към вътрешната медула, както и йони CL - и Na +. абсорбира от клетки на дебело възходяща линия на Henle отдел и събиране на канали. Тези вещества се запазват в продълговатия мозък чрез дейността на системата за противоток на преките съдове и обръчи от Хенле, което в крайна сметка увеличава осмотичното концентрация във вътрешната медула на бъбреците. След увеличаване на осмоларността на интерстициален тъкан обграждаща събиране на тръбата, и увеличава реабсорбцията на вода от тях, повишава ефективността на осморегулацията бъбречна функция. Пропускливост Повишаване на тръбната стена на карбамид в присъствието на BP T обяснява защо намаляване на пикочния клирънс на урея намалява.

Директни мозъчните кръвоносни съдове, бъбреците вещества като каналчета примка на Хенле, също формират насрещен система, която играе много важна роля в осмотична концентрация. Поради паралелно преките съдови бримки на Henle и осигурява ефективно кръвоснабдяване бъбреците на мозъка вещество, но няма излугване на осмотично активни вещества, тъй като в директни кръвоносните съдове наблюдават същите промени осмотична концентрация както в малък линия на Henle отдел надолу. Когато кръв потоци към горната част на бъбречна папила него осмотична концентрация се увеличава постепенно, и по време на връщането му движение към бъбречна кора дифузия през съдовата стена соли и други разтворени вещества преминават в междуклетъчната тъкан.

По този начин поддържане на концентрационен градиент на осмотично активни вещества в бъбреците и кръвоносните съдове функция като директен противоток система. Скоростта на движение на кръвоносните съдове чрез директно въздействие върху размера отстранява от медулата на натрий, хлор и карбамид, участващи в създаването на осмотичен градиент и абсорбира изтичане вода.

За да се определи количествено способността на концентрацията на бъбреците в употреба две възможности да се пести вода: осмотична концентрация индекс, показващ колко пъти урината повече осмотично-концентриран от кръв и свободната вода количество абсорбиран разтворител. Физиологичното значение на този параметър, като много важно, изисква специално обяснение.

образуване на урина винаги възниква от течност със същия общата концентрация на осмотично активни вещества, като например кръв и плазма. Тъй избор бъбрек осмотично активни материали е равна на произведението на отделяне на урина (V, мл / мин), концентрацията на осмотично активни вещества в урината (Uosm, милиосмола / л), плазменият клирънс на осмотично активни вещества (COSM) е:

Posm- където концентрацията на осмотично активни вещества в кръвната плазма милиосмола / L. COSM характеризира степента на кондициониран кръвен обем плазма, който се пречиства чрез осмотично активни вещества за 1 мин. С други думи, ако урината се освобождава, като същата осмоларност като кръвната плазма, на COSM = V и бъбреците само намалява обемът на течност в тялото, без да участват в осморегулацията.

Въпреки това, по време на дехидратация бъбреците отделят повече урина осмотичното готви центрира от кръв. Вода се екскретира в урината може да се разделя на две фракции. Един от тях съдържа разтворени вещества в същата концентрация, както кръвната плазма, т.е.. Е. Равно COSM »представлява друга чиста вода, без вещества. Това се нарича разтворимо вещество-свободна вода (СН 2 О). Следователно, по-горе могат да бъдат представени като формула:

Образование хипотоничен урина. След поглъщане на големи количества вода бъбрек секретират хипотоничен урина СН 2О и е положителна стойност, с дехидратация, обратното, отрицателна. Това означава, че осмотично свободна вода се отделя и се абсорбира в тубулите в кръвта. Над е описано подробно механизма на осмотичното концентрацията на урината. размер реабсорбция (мл / мин) на разтвореното вещество свободна вода (Т С Н2 О) СН2 О числено равно но с противоположен знак: Т СН2 С = О. От съществено значение е, че тази стойност е постоянна за даден вид. По този начин, при хора максималната стойност в обезводняване осмотично реабсорбция на свободна вода не превишава 5 мл / мин при нормално гломерулна филтрация.

Когато получите излишната вода в тялото на бъбреците започват да се отделят големи количества хипотоничен урина. спестяване на отделянето на вода Daylight се придружава от намаляване на гломерулната филтрация juxtamedullary нефроните и неговото увеличение на нефрона гломеруларо други популации.

Когато воден диуреза относителна проксималния реабсорбция на йони и вода не се променя, и в Nephron сегмент дисталния влиза в същото количество течност и за дехидратация. Осмоларност бъбречна мозък с воден диуреза става по-ниска, отколкото през антидиурезата и осмотична концентрация на течността навлиза дисталния сегмент на нефрона, като например - около 200 милиосмола / л. Когато водни диуреза крайна стена части на бъбречните тубули е водоустойчив и урина от течаща клетки продължават да се увеличи търсенето натриева сол; Получената разпределени хипотоничен урина, концентрацията на осмотично активни вещества, в които по-малко от 50 милиосмола / L. Проникването на тръбната урея е ниско, и се отделя в урината не се натрупва в медулата на бъбреците.

При хората, при висока вода диуреза уриниране може да достигне до 18 мл / мин. Пречистването на разтвореното вещество свободна вода в този случай се определя от гълъб = V-COSM е при хора 13-15 мл / мин.

По този начин, разликата в активност бримки на Henle, дисталните крайните части на сегмента и събирателните каналчета причинява бъбречна капацитет под товар воден секретират големи количества разреден, хипотония, инконтиненция, и с дефицит на вода в организма да отделят малки количества урина осмотично-концентрирани от кръв. Специално разработен от способността на бъбреците да се концентрира урина осмотично някои пустинни гризачи, което им позволява да не се пие вода. При високи джербили, например, концентрацията на осмотично активни вещества в урината може да достигне 4000-4500 милиосмола / килограм Н2О редица видове пустинни мишки расте до 9000 милиосмола / килограм Н 2О и по-горе.

В епруветки за събиране осигуряват реабсорбция на Na +. Cl - йони, а другият срещу високо градиент. Тяхната основна функционална характеристика е, че реабсорбцията на веществата се извършва в малки количества, но срещу най-значително градиент, което води до драматично разлики концентрация от редица неорганични вещества в урината, в сравнение с кръв.