Состав и функции плазмы крови, о чем говорят отклонения показателей?

Плазма — это жидкая часть крови, состоящая из различных компонентов. Она может быть бесцветной или желтоватой. Плазма выполняет важные функции и обладает определенными свойствами.

Плазма крови включает воду, белки, электролиты, питательные вещества, гормоны и отходы метаболизма.

Состав биологической жидкости

Плазма крови у взрослых и новорожденных состоит в основном из воды, но ее плотность выше. Остальная часть включает важнейшие компоненты, состав которых у мужчин и женщин одинаков. В плазме содержатся несколько типов белков:

1. Фибриноген. Отвечает за свертываемость крови, помогает образовывать и растворять тромбы. Недостаток фибриногена приводит к превращению плазмы в сыворотку, а его избыток может вызвать сердечно-сосудистые патологии.
2. Альбумин. Производится печенью и играет ключевую роль в транспортировке веществ. Пониженный уровень альбумина указывает на проблемы с печенью.
3. Глобулин. Также вырабатывается печенью и выполняет защитную функцию, контролируя свертываемость крови и распределяя вещества по организму.

Эти белки обеспечивают физиологический гемостаз, стабильную работу иммунной системы и бесперебойную транспортировку полезных веществ.

Кроме белков, в плазме содержатся аминокислоты, мочевина, креатин, хлор, молочная кислота, глюкоза, липопротеины и органические вещества. Их концентрация составляет 500 мг%.

Электролитный состав плазмы крови включает катионы и анионы:

• Натрий. Ионы натрия находятся в красных кровяных тельцах и плазме. Избыток натрия приводит к отечности, а его недостаток — к обезвоживанию.
• Калий. В плазме его содержание незначительно, так как он находится в клетках. Повышение уровня калия опасно и может привести к остановке дыхания и шоку.
• Кальций. В плазме присутствуют ионизированный и неионизированный кальций, который важен для регуляции возбудимости нервной системы и свертываемости крови.
• Магний. Его уровень в плазме низкий, так как он содержится в мышечных клетках. Дефицит магния обычно компенсируется из мышечных тканей.
• Фосфор. Присутствует в различных формах. Избыток фосфора может привести к рахиту. Он участвует в обменных процессах и регуляции нервной возбудимости.
• Железо. В плазме его содержание невелико, так как большая часть находится в эритроцитах. Железо важно для гемоглобина и играет роль электролита.

Состав плазменной жидкости разнообразен и выполняет множество функций в организме.

Физико-химические свойства

К физико-химическим свойствам плазмы крови относятся стабильные константы, поддерживаемые органическими и минеральными компонентами.

Биофизики-практики указывают, что удельный вес плазмы составляет 1,02-1,03 кг/м³. Важным свойством является осмотическое давление, создаваемое веществами, растворёнными в плазме, и равное 7,6 атм. Осмолярность плазмы зависит от содержания минеральных солей.

Также существует плазматическое онкотическое давление, составляющее часть осмотического давления. Оно формируется белками плазмы и составляет 25-30 мм рт. ст., при этом наибольшее влияние оказывают альбумины. Измерение этих давлений важно для функционирования организма.

Следующее свойство — реакция крови (рН). Это значение критично для гомеостаза, так как нормальный обмен веществ возможен при рН 7,36-7,42.

Функции биологической жидкости

Функциональность плазмы крови в медицине определяется белками, которые в ней содержатся. Эти вещества выполняют важные функции в организме, включая обеспечение питательными компонентами.

Основные функции плазмы:

• Транспортная. Плазма переносит питательные вещества, поддерживающие деятельность тканей и органов. Каждая форма белка отвечает за транспортировку определенного элемента.
• Нормализация осмотического давления. Плазма регулирует концентрацию компонентов, влияющих на давление.
• Антигенная. Плазма участвует в иммунной реакции, обнаруживая и устраняя инородные элементы. При воспалительных процессах работа кровеносной системы активизируется, защищая клетки от разрушения.
• Регуляция свертываемости крови. Большинство белков участвуют в свертывании, предотвращая кровотечения и избыточную вязкость крови.
• Контроль кислотно-щелочного баланса. Плазма предотвращает гемолиз.

Благодаря своим функциям плазма используется в различных сферах. В косметологии, например, для плазмолифтинга, который помогает коже лица выглядеть здоровее и моложе. Женщинам проводят лифтинг, вводя их плазму под кожу.

Плазмаферез применяется при различных патологиях, таких как гепатит. Процедура включает забор плазмы, отделение загрязненной жидкости и возвращение очищенной плазмы в кровеносную систему.

Плазма также используется в мясной промышленности как заменитель белка и в производстве текстиля, кожаных и других изделий.

В чем разница между кровью и плазмой?

Кровь и плазма крови имеют несколько отличий. Плазма — это компонент крови, в которой также содержатся форменные элементы: эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

Плазма состоит из воды и растворенных в ней веществ, таких как белки, неорганические соединения и минералы. Основное различие между ними заключается в химическом составе.

Кровь и плазма различаются и по цвету. Кровь имеет красный цвет благодаря гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах, тогда как плазма прозрачная и имеет желтоватый оттенок.

На что может указывать исследование?

Диагностический метод исследования назначается врачом или может быть выполнен по желанию пациента. Кровь для анализа у детей и взрослых берут из вены, обычно утром.

Для получения плазмы используют антикоагулянты. В пробирку с антикоагулянтом добавляют кровь, перемешивают и оставляют при низкой температуре на полчаса. Затем специалист центрифугирует пробирку в течение 10 минут. Цельные клетки оседают на дно, и врач отделяет цитратную плазму, помещая её в другую сухую емкость.

Лабораторное обследование может выявить следующие патологии:

1. Сахарный диабет. Повышенное содержание глюкозы указывает на нарушение работы поджелудочной железы.
2. Цирроз. Это заболевание печени можно диагностировать с помощью биохимических анализов. Пониженный уровень альбумина, который вырабатывается печенью, свидетельствует о проблемах. Чаще всего цирроз наблюдается у людей, злоупотребляющих алкоголем.
3. Малокровие. Низкая железосвязывающая функция плазмы крови указывает на высокую концентрацию железа и наоборот. В критических случаях может потребоваться переливание крови.
4. Панкреатит. Характеризуется резким снижением уровня белков в плазме. Заболевание может возникнуть из-за желчнокаменной болезни, некоторых лекарств или чрезмерного употребления алкоголя.

Клинический анализ показывает, что плазма крови играет важную роль в здоровье человека. Компоненты плазмы выполняют необходимые функции для организма. Для предотвращения нарушений рекомендуется регулярно сдавать биохимию крови и при необходимости корректировать уровень плазмы с помощью медикаментов или домашних средств.

Жидкая часть крови человека – плазма

Кровь — одна из важнейших тканей организма. Она состоит из жидкой части, форменных элементов и растворенных веществ. Плазма составляет около 60% от общего объема крови. Ее используют для приготовления сывороток, которые применяются в профилактике и лечении различных заболеваний, а также для идентификации микроорганизмов при анализах. Плазма крови более эффективна, чем вакцины, и выполняет множество функций: белки и другие компоненты быстро нейтрализуют патогенные микроорганизмы и их токсины, способствуя формированию пассивного иммунитета.

Что такое плазма крови

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов, каждая из которых выполняет свои функции. Красный цвет крови обусловлен определенными ферментами, однако около 50-60% ее объема занимает светло-желтая жидкость — плазма. Это соотношение называется гематокритом. Плазма придает крови жидкую консистенцию, хотя по плотности она тяжелее воды. Плотность плазмы обусловлена содержащимися в ней веществами: жирами, углеводами, антителами, солями и другими компонентами. После употребления жирной пищи плазма может стать мутной. Далее рассмотрим функции плазмы крови в организме.

Как выглядит

Жидкая часть крови — это межклеточная часть кровотока, состоящая из воды, органических и минеральных веществ. Плазма может быть прозрачной или иметь желтоватый оттенок, что связано с наличием желчного пигмента и других органических компонентов. После употребления жирной пищи плазма становится слегка мутной и может немного изменять консистенцию.

Состав

Основную часть биологической жидкости составляет вода (92%). В состав плазмы, кроме воды, входят:

• белки;
• аминокислоты;
• ферменты;
• глюкоза;
• гормоны;
• липиды;
• минералы.

Плазма крови человека содержит несколько видов белков. Основные из них:

1. Фибриноген. Отвечает за свертываемость крови и играет ключевую роль в образовании и растворении тромбов. Без фибриногена жидкость называется сывороткой. Повышение его уровня может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям.

2. Альбумины. Составляют более половины сухого остатка плазмы. Вырабатываются печенью и выполняют питательную и транспортную функции. Сниженный уровень альбуминов может указывать на патологии печени.

3. Глобулины. Менее растворимые белки, также продуцируемые печенью. Они выполняют защитную функцию, регулируют свертываемость крови и транспортируют вещества в организме. Альфа-, бета- и гамма-глобулины отвечают за доставку различных компонентов: альфа-глобулины транспортируют витамины, гормоны и микроэлементы, а гамма-глобулины активируют иммунные процессы и переносят холестерин и железо.

Функции плазмы крови

Белки выполняют несколько ключевых функций в организме, одной из которых является питательная. Кровяные клетки захватывают протеины и расщепляют их с помощью ферментов, что улучшает усвоение веществ. Биологическая субстанция взаимодействует с тканями органов через внесосудистые жидкости, поддерживая гомеостаз.

Все функции плазмы крови обусловлены действием белков:

1. Транспортная функция. Плазма переносит питательные вещества к тканям и органам. Каждый тип белка отвечает за транспортировку определенных компонентов, включая жирные кислоты и лекарственные вещества.

2. Стабилизация осмотического давления. Плазма поддерживает нормальный объем жидкостей в клетках и тканях. Отёки возникают из-за нарушения состава белков, что приводит к сбоям в оттоке жидкости.

3. Защитная функция. Плазма поддерживает иммунную систему, включая элементы, которые определяют и уничтожают чуждые вещества. Эти компоненты активируются при воспалении и защищают ткани от повреждений.

4. Свертывание крови. Плазма играет ключевую роль в свёртывании крови, предотвращая значительную потерю. Она регулирует противосвертывающую функцию и контролирует тромбоциты, что способствует регенерации тканей.

5. Нормализация кислотно-щелочного баланса. Плазма помогает поддерживать нормальный уровень рН в организме.

Для чего вливают плазму крови

В медицине для переливаний чаще используют не цельную кровь, а ее компоненты и плазму. Плазму получают путем центрифугирования, то есть отделения жидкой части от форменных элементов. Кровяные клетки возвращаются донору, что позволяет снизить кровопотерю и минимизировать влияние на его здоровье. Процедура занимает около 40 минут.

Из крови также получают сыворотку, используемую в терапии. Она содержит антитела против патогенных микроорганизмов, но освобождена от фибриногена. Для получения прозрачной жидкости кровь помещают в термостат, затем осадок отслаивают от стенок пробирки и хранят в холоде сутки. После этого сыворотку переливают в стерильный сосуд с помощью пастеровской пипетки.

Эффективность вливания плазмы объясняется высокой молекулярной массой белков, что соответствует показателям биожидкости реципиента. Это обеспечивает низкую проницаемость плазменных белков через мембраны сосудов, благодаря чему перелитая жидкость долго циркулирует в организме. Введение плазмы эффективно даже при тяжелом шоке, если уровень гемоглобина не падает ниже 35%.

Компоненты и состав

Более 90% плазмы крови составляет вода, остальные компоненты — сухие вещества: белки, глюкоза, аминокислоты, жиры, гормоны и растворенные минералы.

Около 8% состава плазмы занимают белки, которые делятся на альбумины (5%), глобулины (4%) и фибриноген (0,4%). В 1 литре плазмы содержится 900 г воды, 70 г белка и 20 г молекулярных соединений.

Наиболее распространенным белком является альбумин, который образуется в печени и составляет 50% от общего количества белков. Его основные функции — транспортировка микроэлементов и препаратов, участие в обмене веществ, синтез белков и резервирование аминокислот. Уровень альбумина в крови отражает состояние печени: его пониженное содержание может указывать на заболевание. У детей низкий уровень альбумина увеличивает риск желтухи.

Глобулины — крупномолекулярные белки, вырабатываемые печенью и органами иммунной системы. Они делятся на три типа: альфа-, бета- и гамма-глобулины, выполняющие транспортные и связывающие функции. Гамма-глобулины, или антитела, отвечают за иммунный ответ. Снижение уровня иммуноглобулинов приводит к ухудшению иммунной функции и повышает риск инфекций.

Фибриноген, также образующийся в печени, превращается в фибрин и участвует в свертывании крови, образуя сгустки в местах повреждения сосудов.

Среди небелковых соединений выделяются:

• Органические азотосодержащие соединения (азот мочевины, билирубин, мочевая кислота, креатин и др.). Повышение уровня азота в организме называется азотомией и возникает при нарушении выведения продуктов обмена или избыточном поступлении азотистых веществ.
• Органические безазотистые соединения (липиды, глюкоза, холестерин, молочная кислота). Важно следить за этими показателями для поддержания здоровья.
• Неорганические элементы (кальций, натрий, магний и др.). Минеральные вещества являются важными компонентами системы.

Ионы плазмы (натрий и хлор) поддерживают щелочной уровень крови (pH) и осмотическое давление. Ионы кальция участвуют в мышечных сокращениях и влияют на чувствительность нервных клеток.

В процессе жизнедеятельности в кровь поступают продукты обмена, биологически активные элементы, гормоны, питательные вещества и витамины. При этом состав крови остается стабильным благодаря регуляторным механизмам, обеспечивающим постоянство состава плазмы.

Функции плазмы

Основная задача плазмы — перемещение кровяных клеток и питательных веществ. Она также связывает жидкие среды в организме, проникая через сосуды.

Ключевая функция плазмы крови — гемостаз, который обеспечивает остановку жидкости при различных кровотечениях и удаление тромба, участвующего в свертывании. Плазма также поддерживает стабильное давление в организме.

Применение в донорстве

В каких ситуациях нужна плазма крови донора? Чаще всего переливают не целую кровь, а её компоненты, включая плазму. При заборе крови с помощью специальных средств разделяют жидкость и форменные элементы. Последние обычно возвращаются пациенту. Такой способ донорства позволяет сдавать кровь до двух раз в месяц, но не более 12 раз в год.

Из плазмы также получают кровяную сыворотку, удаляя фибриноген. Сыворотка сохраняет антитела, которые помогают бороться с микробами.

Болезни крови, влияющие на плазму

Заболевания, влияющие на состав и характеристики плазмы крови, представляют серьезную опасность.

К основным болезням относятся:

• Сепсис — инфекция, проникающая в кровеносную систему.
• Гемофилия — генетический дефицит белка, отвечающего за свертываемость крови.
• Гиперкоагулянтное состояние — повышенная свертываемость, что приводит к увеличению вязкости крови. В таких случаях назначают препараты для разжижения.
• Глубокий венозный тромбоз — образование тромбов в глубоких венах.
• ДВС-синдром — одновременное возникновение тромбов и кровотечений.

Все эти заболевания связаны с нарушениями в работе кровеносной системы. Воздействие на отдельные компоненты плазмы может восстановить жизнеспособность организма.

Плазма — это жидкая часть крови с комплексным составом, выполняющая важные функции, без которых жизнь человека невозможна.

В медицинской практике плазма часто оказывается более эффективной, чем вакцина, поскольку содержащиеся в ней иммуноглобулины активно уничтожают микроорганизмы.

Источник: biyxoru.ru

Важность выделительной системы организма

Выведение конечных продуктов метаболизма тканей — важный процесс. Эти продукты не приносят пользы и могут быть токсичными для организма.

К выделительным органам относятся:

• кожа;
• кишечник;
• почки;
• лёгкие.

Почки отвечают за образование мочи и выведение лишней жидкости, содержащей мочевину.

Нормальная работа мочеполовой системы поддерживает артериальное давление, стабилизирует гормональный фон и способствует гомеостазу.

Общая характеристика канальцевой реабсорбции

Большая часть жидкости, поступающей в организм, проходит через почки, где происходит её всасывание. В кровь попадают витамины и микроэлементы, необходимые для нормального функционирования организма.

К таким веществам относятся глюкоза, натрий, вода и белки. Ненужные вещества и продукты распада выводятся с мочой, называемой вторичной. Почечные канальцы действуют как фильтр, отсекая ненужные для организма вещества.

Эффективность реабсорбции определяет качество работы почек, состоящих из нефронов. Нефроны имеют специфическое строение:

• капсула клубочковая — почечное тельце с капиллярами внутри;
• извитой каналец проксимальный;
• извитой каналец дистальный;
• нисходящая и восходящая части, составляющие петлю Генле;
• короткий отдел, соединяющийся с собирательной трубкой;
• собирательная трубка, отвечающая за отведение вторичной мочи в лоханку, расположена в мозговом веществе.

В одной почке может быть около одного миллиона нефронов.

Виды реабсорбции

Реабсорбцию в медицине условно делят на несколько видов. Первичная моча превращается во вторичную и готовится к выведению из организма в канальцах почек и собирательных трубочках.

За сутки в почках человека образуется от 150 до 170 литров первичной мочи, или фильтрата. Однако выделяется только 1–1,5 литра мочи в день, так как остальная жидкость всасывается в собирательных трубочках и почечных канальцах.

Состав конечной мочи, выводимой из организма, значительно отличается от первичной. В ней отсутствуют глюкоза, некоторые соли и аминокислоты, но содержится большое количество мочевины.

Канальцевая реабсорбция делится на два основных вида в зависимости от расположения канала, через который происходит всасывание питательных веществ:

• проксимальная;
• дистальная.

Проксимальная реабсорбция

В проксимальном отделе нефрона происходит реабсорбция глюкозы, аминокислот, большинства ионов натрия, витаминов, микроэлементов и белков. В других сегментах нефрона обратно всасываются электролиты.

Наибольшие энергетические затраты связаны с реабсорбцией хлора и натрия, что является наиболее объемным процессом. После фильтрации в проксимальном канальце количество первичной мочи уменьшается, и в первый отдел нефрона попадает лишь одна треть отфильтрованной в клубочках жидкости.

Из общего количества натрия, поступившего в нефрон, в петле Генле всасывается не более 25%, а в дистальном отделе — не более 9%. В собирательных трубках и во вторичной моче концентрируется менее 1%.

Дистальная реабсорбция

Эта реабсорбция характеризуется меньшим переносом ионов по сравнению с проксимальной, но именно она влияет на состав и концентрацию вторичной мочи.

Происходит активная транспортировка калия, ионов кальция и фосфатов, что улучшает усвоение мочевины и способствует её проникновению в межклеточную жидкость.

Факультативная реабсорбция, или избирательная, регулируется физиологически и происходит в дистальном сегменте нефрона. Она включает реабсорбцию воды и определённых ионов.

Облигатная реабсорбция, или обязательная, происходит в проксимальном отделе нефрона и не подлежит физиологическому контролю. Это процессы всасывания воды, натрия хлорида, глюкозы и других компонентов в проксимальной части нефрона.

Разновидности

Существует несколько видов реабсорбции, которые зависят от области канальцев, где происходит распределение полезных компонентов. Выделяют два основных типа реабсорбции:

• дистальный;
• проксимальный.

Проксимальный тип отличается способностью канальцев переносить и выделять из первичной мочи белки, аминокислоты, воду, витамины, хлор, натрий, декстрозу и микроэлементы. Рассмотрим ключевые аспекты этого процесса:

1. Вода выделяется через пассивный механизм. Качество и скорость этого процесса зависят от наличия щелочей и гидрохлорида в очищающих продуктах.
2. Транспортировка бикарбоната осуществляется как пассивно, так и активно. Интенсивность впитывания зависит от части органа, через которую проходит первичная моча. Процесс проходит динамично, однако поглощение через мембрану требует времени. Пассивный транспорт приводит к уменьшению объема урины и увеличению концентрации бикарбоната.
3. Декстроза и аминокислоты перемещаются через эпителиальную ткань, локализованную в щелочной зоне апикальной мембраны. При их поглощении образуется гидрохлорид, что приводит к снижению концентрации бикарбоната.
4. При выделении глюкозы происходит максимальное связывание с транспортирующими клетками. При высокой концентрации глюкозы увеличивается нагрузка на эти клетки, что может препятствовать её переходу в кровеносную систему.

Проксимальный механизм характеризуется максимальным поглощением белков и пептидов, при этом очищается лишь 30% от общего количества питательных веществ. Дистальный тип изменяет конечный состав урины и влияет на концентрацию органических соединений, обеспечивая поглощение щелочей и пассивное перемещение кальция, калия, хлорида и фосфатов.

Механизм процессов реабсорбции

Реабсорбция в почках — это процесс максимального всасывания химических элементов и веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и функционирования органов.

Существует значительная разница между способами поглощения органических элементов.

• Активная реабсорбция — это всасывание глюкозы, аминокислот, натрия и магния. Этот процесс происходит против электрохимического и концентрационного градиента. Активный транспорт делится на первично-активный и вторично-активный. В первом случае энергия, полученная при распаде аденозинтрифосфорной кислоты, используется для перемещения калия, ионов натрия и водорода. Во втором случае энергия для переноса веществ не требуется (например, для аминокислот и глюкозы).
• Пассивное поглощение — это реабсорбция воды, мочевины и бикарбоната, которая осуществляется по концентрационному, электрохимическому и осмотическому градиенту.
• Всасывание белка происходит с помощью пиноцитоза.

Уровень транспортировки важных для организма веществ и скорость фильтрации зависят от образа жизни человека, его питания и наличия хронических заболеваний.

Реабсорбция в канальцах нефрона может происходить по-разному в зависимости от участка. Например, усвоение воды может происходить в любой части нефрона, но по различным схемам.

По осмотическому механизму в проксимальных канальцах всасывается около 40-45% воды. В петле Генле по поворотно-противоточной схеме усваивается до 30% воды.

В дистальном отделе поглощается не менее 25% воды, при этом возможно её удержание или выведение с вторичной мочой.

Реабсорбцию натрия в почках регулирует гормон

Регуляция канальцевой реабсорбции осуществляется нервным и, в большей степени, гуморальным путем.

Нервные влияния реализуются преимущественно через симпатические проводники и медиаторы, воздействуя на бета-адренорецепторы клеток проксимальных и дистальных канальцев. Симпатическая активация усиливает реабсорбцию глюкозы, ионов натрия, воды и анионов фосфатов через систему вторичных посредников (аденилатциклаза — цАМФ). Нервная регуляция кровообращения в мозговом веществе почки влияет на эффективность сосудистой противоточной системы и концентрацию мочи. Эти сосудистые эффекты также опосредуются внутри-почечными гуморальными регуляторами, такими как ренин-ангиотензиновая система, кинины и простагландины.

Основным фактором регуляции реабсорбции воды в дистальных отделах нефрона является гормон вазопрессин (ранее антидиуретический гормон). Он образуется в супраоптическом и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса и транспортируется по аксонам нейронов в нейрогипофиз, откуда попадает в кровь. Вазопрессин увеличивает проницаемость эпителия канальцев благодаря V2-рецепторам на базолатеральной мембране клеток. Образование комплекса гормон-рецептор активирует аденилатциклазу и синтез цАМФ, что приводит к образованию и встраиванию аквапоринов 2-го типа («водных каналов») в апикальную мембрану клеток собирательных трубочек. Это обеспечивает трансцеллюлярный транспорт воды по осмотическому градиенту, предотвращая смешивание с цитоплазмой и набухание клетки. Вазопрессин также активирует гиалуронидазы в дистальных канальцах, что способствует межклеточному пассивному транспорту воды.

Таблица 14.1. Основные гуморальные влияния на процессы мочеобразования

Канальцевая реабсорбция воды регулируется и другими гормонами (табл. 14.1). Все гормоны, регулирующие реабсорбцию воды, делятся на шесть групп:
— повышающие проницаемость мембран дистальных отделов нефрона для воды (вазопрессин, пролактин, хорионический гонадотропин);
— меняющие чувствительность клеточных рецепторов к вазопрессину (паратирин, кальцитонин, кальцитриол, простагландины, альдостерон);
— меняющие осмотический градиент интерстиция мозгового слоя почки (паратирин, кальцитриол, тиреоидные гормоны, инсулин, вазопрессин);
— меняющие активный транспорт натрия и хлорида, что влияет на пассивный транспорт воды (альдостерон, вазопрессин, атриопептид, прогестерон, глюкагон, кальцитонин, простагландины);
— повышающие осмотическое давление канальцевой мочи за счет не реабсорбированных осмотически активных веществ, например, глюкозы (контринсулярные гормоны);
— меняющие кровоток по прямым сосудам мозгового вещества, что влияет на накопление или «вымывание» осмотически активных веществ из интерстиция (ангиотензин-П, кинины, простагландины, паратирин, вазопрессин, атриопептид).

Регуляция процесса

Канальцевая реабсорбция в основном регулируется в дистальных участках нефрона под воздействием нервной и гуморальной систем, то есть контролируется гормональными веществами.

Проксимальная реабсорбция, известная как облигатная, не подвержена такому контролю. Однако недавние исследования показали, что её интенсивность может изменяться под влиянием гуморальных и нервных факторов. Например, при сильном возбуждении нервной системы увеличивается всасывание ионов натрия и глюкозы.

Интенсивность реабсорбции в проксимальных канальцах зависит от клубочково-канальцевого баланса, механизмы которого до конца не изучены. Установлено, что для поддержания этого баланса не требуются нервные и гуморальные воздействия.

Дистальная реабсорбция ионов и воды, или факультативная реабсорбция, происходит в дистальных канальцах и собирательных трубочках и регулируется гормонами альдостероном, вазопрессином и предсердным натрийуретическим гормоном. Альдостерон, вырабатываемый в коре надпочечников, увеличивает всасывание воды и ионов натрия в дистальных участках нефрона.

Вазопрессин, образующийся в гипоталамусе, выделяется в кровь при понижении кровяного давления, нехватке воды в организме или гиперосмии. Этот антидиуретический гормон способствует сохранению воды, увеличивая её реабсорбцию и снижая диурез.

Предсердный натрийуретический гормон вырабатывается в предсердиях при их растяжении из-за избытка крови. Он, наоборот, уменьшает всасывание воды в дистальных канальцах, усиливая мочеобразование и способствуя выведению избыточной жидкости из организма.

Канальцевая реабсорбция в почках: норма, механизмы, физиология

До 80% натрия реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев, тогда как в дистальных сегментах и собирательных трубках всасывается около 8–10%.

В проксимальном сегменте натрий всасывается вместе с эквивалентным количеством воды, что сохраняет изоосмотичность содержимого канальца. Здесь высокая проницаемость как для натрия, так и для воды.

Натрий проникает через апикальную мембрану в цитоплазму пассивно, следуя градиенту электрохимического потенциала. Затем он перемещается к базальной части клетки, где расположены натриевые насосы (Na-K-АТФаза, зависимая от Mg).

Пассивная реабсорбция ионов хлора происходит в зонах клеточных контактов, которые проницаемы для хлора и воды. Проницаемость межклеточных промежутков может изменяться в физиологических и патологических состояниях.

В нисходящей части петли Генле натрий и хлор практически не всасываются. В восходящей части петли Генле используется другой механизм реабсорбции натрия и хлора. На апикальной поверхности расположена система переноса ионов натрия, калия и двух ионов хлора, а на базальной поверхности также находятся Na-K-насосы.

В дистальном сегменте основным механизмом реабсорбции солей является Na-насос, который обеспечивает реабсорбцию натрия против высокого концентрационного градиента, всасывая около 10% натрия. Реабсорбция хлора происходит независимо от натрия и пассивно.

В собирательных трубках транспорт натрия регулируется альдостероном. Натрий проникает через натриевый канал, движется к базальной мембране и переносится во внеклеточную жидкость Na-K-АТФазой. Альдостерон воздействует на дистальные извитые канальцы и начальные отделы собирательных трубок.

Транспорт калия

В проксимальных сегментах почек всасывается 90-95% профильтрованного калия. Часть калия всасывается в петле Генле. Выделение калия с мочой зависит от его секреции клетками дистального канальца и собирательных трубок. При избытке калия в организме реабсорбция в проксимальных канальцах не снижается, но секреция в дистальных канальцах резко увеличивается.

При патологических процессах, сопровождающихся снижением фильтрационной функции, наблюдается значительное увеличение секреции калия в почечных канальцах.

В клетках дистального канальца и собирательных трубок действуют системы реабсорбции и секреции калия. При дефиците калия они обеспечивают максимальное извлечение его из мочи, а при избытке — секрецию.

Секреция калия в просвет канальца происходит пассивно, по концентрационному градиенту, тогда как реабсорбция — активно. Усиление секреции калия под влиянием альдостерона связано не только с увеличением проницаемости для калия, но и с повышением его поступления в клетку благодаря активной работе Na-K-насоса.

Инсулин также играет важную роль в регуляции транспорта калия, уменьшая его экскрецию. Уровень выделения калия зависит от состояния кислотно-щелочного равновесия: алкалоз приводит к увеличению выделения калия, а ацидоз — к его уменьшению.

Транспорт кальция

Почки и кости играют ключевую роль в поддержании стабильного уровня кальция в крови. Суточное потребление кальция составляет около 1 г. Из кишечника выделяется 0,8 г, а почками — 0,1-0,3 г.

В клубочках фильтруется ионизированный кальций и кальций в низкомолекулярных комплексах. В проксимальных канальцах реабсорбируется 50% профильтровавшегося кальция, в восходящем колене петли Генле — 20-25%, в дистальных канальцах — 5-10%, в собирательных трубках — 0,5-1,0%. Секреция кальция у человека не происходит.

Кальций поступает в клетку по градиенту концентрации и накапливается в эндоплазматическом ретикулуме и митохондриях. Из клетки он выводится с помощью кальциевого насоса (Са-АТФаза) и Na/Ca обменника.

В клетках почечного канальца должна быть эффективная система стабилизации уровня кальция, так как его постоянный приток через апикальную мембрану требует поддержания баланса. Ослабление транспорта в кровь может нарушить баланс кальция и вызвать патологические изменения в клетках нефрона.

Среди гормонов, регулирующих транспорт кальция в почках, наибольшее значение имеет паратгормон. Он снижает реабсорбцию кальция в проксимальном канальце, но одновременно уменьшает его экскрецию почками, стимулируя всасывание в дистальном сегменте нефрона и собирательных трубках.

В отличие от паратгормона, тирокальцитонин увеличивает экскрецию кальция почками. Активная форма витамина D3 усиливает реабсорбцию кальция в проксимальном сегменте канальца. Соматотропный гормон способствует увеличению кальцийуреза, что объясняет частое развитие мочекаменной болезни у больных с акромегалией.

Транспорт магния

Здоровый взрослый человек выделяет с мочой 60-120 мг магния в сутки. До 60% профильтровавшегося магния реабсорбируется в проксимальных канальцах.

Значительное количество магния реабсорбируется в восходящем колене петли Генле. Этот процесс активный и ограничен максимальным канальцевым транспортом.

Гипермагниемия вызывает усиление экскреции магния почками и может сопровождаться временной гиперкальциурией.

При нормальной клубочковой фильтрации почка эффективно справляется с повышением уровня магния в крови, предотвращая гипермагниемию. Поэтому клиницист чаще сталкивается с гипомагниемией. Магний, как и кальций, не секретируется в почечных канальцах.

Скорость экскреции магния увеличивается при остром повышении объема внеклеточной жидкости, а также при увеличении тирокальцитонина и антидиуретического гормона (АДГ). Паратгормон снижает выделение магния. Однако гиперпаратиреоидизм часто сопровождается гипомагниемией, вероятно, из-за гиперкальциемии, которая увеличивает экскрецию как кальция, так и магния в почках.

Транспорт фосфора

Почки играют ключевую роль в поддержании уровня фосфатов в жидкостях организма. В плазме крови фосфаты представлены в свободной форме (около 80%) и в связанной с белками. За сутки через почки выделяется 400-800 мг неорганического фосфора.

60-70% фильтруемых фосфатов всасывается в проксимальных канальцах, 5-10% — в петле Генле, и 10-25% — в дистальных канальцах и собирательных трубках.

При резком снижении функции проксимальных канальцев активируется дистальный сегмент нефрона, что может предотвратить фосфатурию.

В регуляции канальцевого транспорта фосфатов важную роль играют гормоны паращитовидных желез, которые угнетают реабсорбцию в проксимальных сегментах нефрона, а также витамин D3 и соматотропный гормон, которые стимулируют реабсорбцию фосфатов.

Транспорт глюкозы

Глюкоза, прошедшая через клубочковый фильтр, почти полностью реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев. За сутки может выделяться до 150 мг глюкозы. Реабсорбция осуществляется активно с участием ферментов, с затратой энергии и потреблением кислорода. Глюкоза проникает через мембрану вместе с натрием против концентрационного градиента.

В клетке глюкоза накапливается, фосфорилируется до глюкозо-6-фосфата и пассивно переносится в околоканальцевую жидкость.

Полная реабсорбция глюкозы возможна только при достаточном количестве переносчиков и их скорости, обеспечивающих перенос всех молекул глюкозы, поступивших в просвет проксимальных отделов канальцев из почечных телец. Максимальная реабсорбция глюкозы при полной загрузке переносчиков составляет в норме 375 ± 80 мг/мин у мужчин и 303 ± 55 мг/мин у женщин.

Уровень глюкозы в крови, при котором она начинает появляться в моче, составляет 8-10 ммоль/л.

Транспорт белка

В норме белок, профильтровавшийся в клубочках (до 17-20 г/сут), почти полностью реабсорбируется в проксимальных сегментах канальцев. В суточной моче его содержание составляет всего 10-100 мг. Канальцевый транспорт белка — активный процесс, в котором участвуют протеолитические ферменты. Реабсорбция белка происходит через пиноцитоз в проксимальных сегментах канальцев.

Под действием протеолитических ферментов из лизосом белок гидролизуется до аминокислот. Аминокислоты, проникая через базальную мембрану, поступают в околоканальцевую внеклеточную жидкость.

Транспорт аминокислот

В клубочковом фильтрате концентрация аминокислот составляет 2,5-3,5 ммоль/л, как и в плазме крови.

В норме около 99% аминокислот реабсорбируется, в основном в начальных отделах проксимального извитого канальца. Механизм реабсорбции аминокислот схож с реабсорбцией глюкозы.

Существует ограниченное количество переносчиков. Когда все они заняты, избыток аминокислот остается в канальцевой жидкости и выводится с мочой. В норме моча содержит лишь следы аминокислот.

Причины увеличения концентрации аминокислот в моче могут включать:

• Повышенное поступление аминокислот в организм или нарушение их метаболизма, что перегружает транспортную систему канальцев почек и вызывает аминоацидурию.
• Дефект переносчика, отвечающего за реабсорбцию аминокислот.
• Дефект апикальной мембраны клеток канальцев, увеличивающий проницаемость щеточной каемки и межклеточных контактов, что приводит к обратному току аминокислот в каналец.
• Нарушение метаболизма клеток проксимального канальца.

Это может быть полезным для вас:

Источник: //infolibrum.ru/diseases/renal_diseases/kanaltsevaya-reabsorbtsiya.html

Какие могут быть нарушения?

Заболевания почек могут возникать по разным причинам, среди которых нарушения реабсорбции занимают значительное место. При нарушении всасывания воды может развиться полиурия — патологическое увеличение мочеобразования, или олигурия, при которой суточный объем мочи составляет менее одного литра.

Нарушение усвоения глюкозы приводит к глюкозурии, когда это вещество полностью выводится из организма с мочой.

Особую опасность представляет острая почечная недостаточность, при которой функции почек нарушаются, и органы перестают нормально функционировать.

Плазма крови: состав, концентрация и функциональные роли составляющих элементов

Плазма крови состоит из белков, которые составляют 6-8% от общей массы. Основные подвиды белков:

• Альбумины – белки с низкой молекулярной массой, до 5%;
• Глобулины – крупномолекулярные белки, до 3%;
• Фибриногены – глобулярные белки, до 0,4%.

Функции белков плазмы:

• Поддержание водного баланса (гомеостаз);
• Обеспечение агрегатного состояния кровотока;
• Регуляция кислотно-основного гомеостаза;
• Поддержка иммунной системы;
• Транспортировка питательных веществ и других соединений;
• Участие в свертываемости крови.

Альбумины синтезируются в печени. Они питают клетки и ткани, регулируют онкотическое давление, резервируют аминокислоты и помогают в синтезе белков. Альбумины также транспортируют желчные вещества (стеролы, холестерин), пигменты (билирубин) и соли (желчные кислоты, тяжелые металлы). Они участвуют в доставке лекарств (сульфаниламиды, антибиотики).

Глобулины делятся на фракции:

• A-глобулины активизируют выработку белков сыворотки крови (гликопротеинов), обеспечивая почти 60% глюкозы. Они транспортируют гормоны, липиды, микроэлементы и некоторые витамины. К ним относятся плазминоген, эритропоэтин и протромбин.
• B-глобулины транспортируют желчные стерины, фосфолипиды, стероидные гормоны и катионы железа, цинка и других металлов. К ним относится трансферрин, связывающий молекулы железа и распределяющий их по тканям (печень, костный мозг). Также к B-глобулинам относится гемопексин, который связывает железо с ферритином, стероид-связывающий глобулин и липопротеины.
• G-глобулины включают антитела, разделяемые на пять классов: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Они защищают организм от вирусов и инфекций. Гамма-глобулины также включают агглютинины крови, определяющие группы крови. Они синтезируются в селезенке, печени, костном мозге и лимфоузлах.
• Фибриноген – растворимый белок, обеспечивающий свертываемость крови. При соединении с тромбином он превращается в фибрин – нерастворимую форму, образующую сгустки крови. Фибриноген также синтезируется в печени.

Острые воспалительные процессы могут увеличить количество белков плазмы, особенно ингибиторов протеаз (антитрипсинов), гликопептидов и С-реактивных белков. Мониторинг уровня С-реактивного белка позволяет отслеживать состояние при острых воспалениях, например, при ревматоидном артрите.

Плазма крови содержит органические небелковые вещества:

Группа I (азотсодержащие вещества):

• 50% – азот мочевины;
• 25% – аминокислотный азот;
• Низкомолекулярные остатки аминокислот (пептиды);
• Креатинин;
• Креатин;
• Билирубин;
• Индикан.

Патологии почек и обширные ожоги могут вызывать азотемию – высокий уровень азотсодержащих элементов.

Группа II (безазотистые вещества):

• Липиды, углеводы, продукты их обмена (метаболизма), такие как лактат, пировиноградная кислота (ПВК), глюкоза, кетоны, холестерин;
• Минеральные элементы крови.

Неорганические элементы в плазме составляют менее 1%. Это катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и анионы Cl-, HPO4^2-, HCO3-. Ионы в плазме поддерживают нормальное состояние клеток и регулируют кислотно-щелочной баланс (pH).

В лечебной практике применяют вливание физиологических растворов при сильной кровопотере, обширных ожогах или для поддержки работы органов. Эти заменители плазмы выполняют временную компенсаторную функцию. Изотонический раствор NaCl (0,9%) равен по осмотическому давлению кровотоку. Смесь Рингера более адаптивна, так как содержит ионы CaCl2 и KCl, что делает ее изотоничной и ионичной по отношению к крови. Смесь Рингера-Локка, содержащая глюкозу, ближе к составу естественной плазмы. Все физиологические жидкости предназначены для поддержания нормального давления крови в ситуациях, связанных с кровотечением и обезвоживанием, в том числе после операций.

Плазма крови – важная часть крови, без которой функции многих органов затруднены или невозможны. Она выполняет множество функций, включая обеспечение солевого баланса, транспортную, защитную, выделительную и гуморальную функции.