Энергетические вещества тканей почки
зависит от диаметра пор центрального слоя базальной мембраны клубочка. В
большинстве случаев радиус пор меньше 28 A, поэтому электролиты,
низкомолекулярные неэлектролиты и вода свободно проникают в просвет
нефрона, белки же практически не проходят в ультрафильтрат. Функциональное
значение отдельных почечных канальцев в процессе мочеобразования
неодинаково. Клетки проксимального сегмента нефрона всасывают
(реабсорбируют) попавшие в фильтрат глюкозу, аминокислоты, витамины,
большую часть электролитов. Стенка этого канальца всегда проницаема для
воды; объём жидкости к концу проксимального канальца уменьшается на 2/3, но
осмотическая концентрация жидкости остаётся той же, что и плазмы крови.
Клетки проксимального канальца способны к секреции, т.е. выделению
некоторых органических кислот (пенициллин, кардиотраст, парааминогиппуровая
кислота, флуоресцеин и др.) и органических оснований (холин, гуанидин и
др.) из околоканальцевой жидкости в просвет канальца. Клетки дистального
сегмента нефрона и собирательных трубок участвуют в реабсорбции
электролитов против значительного электрохимического градиента; некоторые
вещества (калий, аммиак, ионы водорода) могут секретироваться в просвет
нефрона. Проницаемость стенок дистального извитого канальца и собирательных
трубок для воды увеличивается под влиянием антидиуретического гормона -
вазопрессина, выделяемого задней долей гипофиза, вследствие чего происходит
всасывание воды по осмотическому градиенту.
Осморегулирующая функция почек обеспечивает постоянство концентрации
осмотически активных веществ в крови при различном водном режиме. При
избыточном поступлении воды в организм выделяется гипотоническая моча, в
условиях воды образуется осмотически концентрированная моча. Механизм
осмотического разведения и концентрирования мочи был открыт в 50-60х гг. 20
века. В почках млекопитающих канальцы и сосуды мозгового вещества образуют
противоточно-поворотную множительную систему. В мозговом веществе почек
параллельно друг другу проходят нисходящие и восходящие отделы петель
Генле, прямые сосуды, собирательные трубки. В результате активного
транспорта натрия клетками восходящего отдела петли Генле соли натрия
накапливаются в мозговом веществе почек и вместе с мочевиной удерживаются в
этой зоне почек. При движении крови вниз, вглубь мозгового вещества,
мочевина и соли натрия поступают в сосуды, а при обратном движении, к
корковому веществу, выходят из них, удерживаясь в ткани (принцип
противотока). При действии вазопрессина высокая осмотическая концентрация
характерна для всех жидкостей (кровь, межклеточная и канальцевая жидкость)
на каждом уровне мозгового вещества почек, исключая содержимое восходящих
отделов петель Генле. Стенки этих канальцев относительно водонепроницаемы,
а клетки активно реабсорбируют соли натрия в окружающую межклеточную ткань,
вследствие чего осмотическая концентрация уменьшается. При отстутсвии
вазопрессина стенка собирательных трубок водонепроницаема; при действии
этого гормона она становится водопроницаемой и вода всасывается из просвета
по осмотическому градиенту в окружающую ткань. В почке человека моча может
быть в 4-5 раз осмотически концентрированнее крови. У некоторых обитающих в
пустынях грызунов, имеющих особенно разитое внутреннее мозговое вещество
почек, моча может в 18 раз превосходить по осмотическому давлению кровь.
Изучены молекулярные механизмы абсорбции и секреции веществ клетками
почечных канальцев. При реабсорбции натрий пассивно поступает по
электрохимическому градиенту внутрь клетки, движется по ней к области
базальной плазматической мембраны и с помощью находящихся в ней "натриевых
насосов" (Na/K ионнообменный насос, электрогенный Na насос и др.)
выбрасывается во внеклеточную жидкость. Каждый из этих насосов угнетается
специфическими ингибиторами. Применение в клинике мочегонных средств,
используемых, в частности, при лечении отёков, основано на том, что они
вляют на различные элементы системы реабсорции Na, K, в отличие от Na,
клетка нефрона может не только реабсорбировать, но и секретировать. При
секреции K из межклеточной жидкости поступает в клетку через базальную
плазматическую мембрану за счёт работы Na/K насоса, а выделяется он в
просвет нефрона через апикальную клеточную мембрану пассивно. Это
обусловлено увеличением калиевой проницаемости мембран и высокой
внутриклеточной концентрацией K. Реабсорбция различных веществ регулируется
нервными и гормональными факторами. Всасывание воды возрастает под влиянием
вазопрессина, реабсорбция Na увеличивается альдостероном и уменьшается
натрийуретическим фактором, всасывание Ca и фосфатов изменяется под
влиянием паратиреоидного гормона, тирокальциотинина и др. Молекулярные
механизмы регуляции переноса различных веществ клеткой нефрона неодинаковы.
Так, ряд гормонов (например, вазопрессин) стимулирует внутриклеточное
образование из АТФ циклической формы АМФ, которая воспроизводит эффект
гормона. Другие же гормоны (например, альдостерон) воздействуют на
генетический аппарат клетки, вследствие чего в рибосомах усиливается синтез
белков, обеспечивающих изменение переноса веществ через клетку канальца.
Важное значение имеет почка как инкреторный (внутрисекреторный) орган.
В клетках её юкстагломерулярного аппарата, расположенного в области
сосудистого полюса клубочка между приносящей и выносящей артериолами,
происходит образование ренина, а возможно и эритропоэтина. Секреция ренина
возрастает при уменьшении почечного артериального давления и снижении
содержания Na в организме. В почках вырабатывается как эритропоэтин, так и,
по-видимому, вещество, угнетающее образование эритроцитов; эти вещества
участвуют в регуляции эритроцитарного состава крови. Установлено, что в
почке синтезируются простагландины, вещества, меняющие чувствительность
почечной клетки к некоторым гормонам (например, вазопрессину) и снижающее
кровяное давление.
2. Энергетические вещества тканей почки.
Участие почки в гомеостазе белков, липидов и углеводов ранее
недооценивали. Это участие не ограничено способностью к реабсорбции данных
соединений или экскреции их избытка. В почке происходит образование и
разрушение различных пептидных гормонов, циркулирующих в крови, образование
глюкозы (глюконеогенез), превращение аминокислот, например глицина в серин,
необходимый для синтеза фосфатидилсерина, который участвует в образовании и
обмене плазматических мембран в различных органах
Энергетические вещества тканей почки универсальны для всех тканей
организма и представлены белками, углеводами (глюкоза, гликоген и др.),
липидами и основными интермедиатами и продуктами их метаболизма (лактат,
пируват (рис.2) и др.).
1.3. Тканевая особенность включения энергетических веществ в биоэнергетику
Сложные физиологические процессы в почечной ткани протекают с
постоянным потреблением большого количества энергии, выделяемой при
метаболических реакциях. Не менее 8-10% всего поглощаемого в покое
кислорода используется на окислительные процессы в почках. Потребление
энергии на единицу массы в почках больше, чем в любом другом органе.
В корковом веществе почки ярко выражен аэробный тип обмена веществ. В
мозговом веществе преобладают анаэробные процессы. Почка относится к
органам, наиболее богатым ферментами. Большинство этих ферментов
встречается и в других органах. Так, ЛДГ, АсАТ, АлАТ, глутаматдегидрогеназа
широко представлены как в почках, так и в других тканях. Вместе с тем
имеются ферменты, которые в значительной степени специфичны для почечной
ткани. К таким ферментам прежде всего относится глицин-амидинотроансфераза
(трансамидиназа). Данный фермент содержится в тканях почек и поджелудочной
железы и практически отсутствует в других тканях. Глицин-амидинотрансфераза
осуществляет перенос амидиновой группы с L-аргинина на глицин с
образованием L-орнитина и гликоциамина:
L-аргинин + Глицин L-орнитин + Гликоциамин.
Эта реакция является начальным этапом синтеза креатина. Глицин-
амидинотрансфераза была открыта еще в 1941 г., но только в 1965 г.
У. Хорнер и соавт., а затем С.Р. Мардашев и А.А. Карелин (1967) впервые
отметили диагностическую ценность определения фермента в сыворотке крови
при заболевании почек. Появление данного фермента в крови может быть
связано либо с поражением почек, либо с начинающимся или развившимся
некрозом поджелудочной железы.
Наивысшая активность глицин-амидинотрансферазы в сыворотке крови
наблюдается при хроническом пиелонефрите в фазе нарушения
азотовыделительной функции почек, а далее в убывающем порядке следуют
хронический нефрит с гипертензионным и отечно-гипертензионным синдромами и
умеренным нарушением азотовыделительной способности, хронический нефрит с
изолированным мочевым синдромом без нарушения азотовыделительной функции,
остаточные явления острого диффузного гломерулонефрита.
Ткань почек относится к типу тканей с высокой активностью изоферментов
ЛДГ1 и ЛДГ2. При изучении тканевых гомогенатов различных слоев почек
обнаруживается четкая дифференциация изоферментных спектров ЛДГ. В корковом
