Функции почек
Почки — парные органы, которые очищают кровь и поддерживают относительное постоянство состава внутренней среды организма. Их функции связаны с образованием мочи: они выводят ненужные вещества, регулируют количество воды и солей, а также вырабатывают вещества с гормональным действием.
Выделительная функция почек
Основная выделительная функция почек состоит в удалении из крови продуктов обмена и чужеродных веществ. К ним относятся мочевина, мочевая кислота, креатинин, избыток минеральных солей, некоторые лекарства и токсичные соединения. Эти вещества переходят из крови в просвет нефрона, а затем выводятся из организма в составе мочи.
Образование мочи происходит в три взаимосвязанных этапа: клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и канальцевая секреция. Подробно последовательность этих процессов разобрана на страницах нефрон и образование мочи. При фильтрации из плазмы крови образуется первичная моча. В канальцах обратно в кровь возвращаются вода и нужные вещества, а некоторые соединения дополнительно выделяются из крови в мочу.
За сутки через почки проходит большой объём крови, но большая часть воды первичной мочи возвращается в кровь. Поэтому объём вторичной мочи значительно меньше объёма фильтрата. В норме в конечной моче отсутствуют или содержатся только в следовых количествах глюкоза, белки и клетки крови. Появление белка или крови в моче может указывать на нарушение фильтрационного барьера.
Это удаление из организма конечных продуктов обмена, избытка воды, солей и чужеродных веществ с образованием и выведением мочи.
Регуляторная функция и гомеостаз
Почки поддерживают гомеостаз — относительное постоянство состава и свойств внутренней среды. Они изменяют состав мочи в зависимости от состояния организма: при недостатке воды моча становится более концентрированной, а при избытке воды — более разбавленной.
- Регуляция водного баланса: изменение количества воды, возвращаемой из канальцев в кровь.
- Регуляция минерального состава: поддержание концентрации ионов натрия, калия, кальция, хлора и фосфатов.
- Поддержание кислотно-щелочного равновесия: выведение ионов водорода и сохранение ионов гидрокарбоната.
- Участие в регуляции осмотического давления и объёма крови.
- Участие в поддержании артериального давления через изменение содержания воды и солей и работу ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.
Важное значение имеет гормон обратной связи: результат процесса влияет на его дальнейшее течение. Например, при обезвоживании увеличивается выделение антидиуретического гормона. Стенки дистальных канальцев и собирательных трубочек становятся более проницаемыми для воды, поэтому вода интенсивнее возвращается в кровь, а моча концентрируется.
При избытке воды выделение антидиуретического гормона уменьшается. Реабсорбция воды ослабевает, увеличивается объём разбавленной мочи. Так почки участвуют в поддержании устойчивой концентрации растворённых веществ в плазме.
Концентрация вещества в моче определяется отношением его массы к объёму мочи. Даже если масса выведенного вещества остаётся примерно одинаковой, уменьшение объёма мочи повышает её концентрацию.
Как изменится моча при недостатке воды в организме?
Эндокринная функция почек
Почки являются эндокринным органом: они образуют биологически активные вещества, которые действуют на другие органы или на сами почки. Поэтому их значение не ограничивается фильтрацией крови.
| Вещество | Действие | Биологическое значение |
|---|---|---|
| Ренин | Запускает цепь реакций ренин-ангиотензин-альдостероновой системы | Участие в регуляции артериального давления и водно-солевого обмена |
| Эритропоэтин | Стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге | Поддержание нормального количества эритроцитов и переноса кислорода |
| Кальцитриол | Активная форма витамина D | Усиление всасывания кальция и фосфатов, участие в формировании костей |
| Простагландины | Местно влияют на сосуды и кровоток | Участие в регуляции кровоснабжения почек и сосудистого тонуса |
Ренин выделяется специальными клетками почек при снижении кровяного давления, уменьшении кровотока или недостатке натрия. Он запускает образование ангиотензина II, который сужает сосуды и стимулирует выделение альдостерона надпочечниками. Альдостерон усиливает возвращение натрия в кровь, а вода следует за натрием. Страница надпочечники помогает связать этот процесс с работой гормональной системы.
Эритропоэтин особенно важен при недостатке кислорода в тканях. Он действует на красный костный мозг и ускоряет образование эритроцитов. При тяжёлом поражении почек образование эритропоэтина может снижаться, что приводит к анемии.
В почках витамин D превращается в активную форму — кальцитриол. Он помогает организму усваивать кальций и фосфаты, необходимые для костной ткани и нормальной работы мышц. Таким образом, почки участвуют не только в выделении, но и в регуляции кроветворения и минерального обмена.
Почки выполняют три группы функций: выделительную — удаляют продукты обмена; регуляторную — поддерживают водно-солевой, кислотно-щелочной и осмотический баланс; эндокринную — образуют ренин, эритропоэтин и активную форму витамина D.
Разобранный пример: влияние обезвоживания
После длительной физической нагрузки человек потерял много воды с потом. Объясните, как изменятся действие антидиуретического гормона, реабсорбция воды и свойства мочи.
Не смешивайте функции почек с функциями мочевыводящих путей. Мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал в основном проводят и накапливают мочу, а фильтрацию, реабсорбцию, секрецию и эндокринную регуляцию выполняют почки. Также неверно считать, что вся первичная моча выводится наружу: большая часть её воды и полезных веществ возвращается в кровь.
Белок и клетки крови в моче — признаки нарушения почечного фильтра. Глюкоза в моче может появляться, если её концентрация в крови превышает способность канальцев возвращать её в кровь, как бывает при сахарном диабете.
Проверь себя
Главное
- Почки выводят мочевину, мочевую кислоту, креатинин, избыток воды, солей и чужеродные вещества.
- Регуляторная функция почек поддерживает водный, минеральный, кислотно-щелочной и осмотический баланс.
- При обезвоживании усиливаются действие антидиуретического гормона и реабсорбция воды; моча становится более концентрированной.
- Почки выполняют эндокринную функцию: образуют ренин, эритропоэтин и кальцитриол.
- Нарушение почечной функции может приводить к отёкам, изменению давления, анемии и появлению необычных веществ в моче.