2. Патофізіологія нирок. Освіта сечі.
Нормальне функціонування організму можливе завдяки наступним процесам, що відбуваються в нефроні:
1.клубочкової фільтрації плазми крові;
2. реабсорбції основної частини фільтрату;
3.секреції в канальцях;
4.осмотичного розведення та концентрування сечі;
5.іонному обміну в канальцях.
Клубочкова фільтрація плазми крові
Фільтрація плазми здійснюється в клубочках шляхом дифузії розчинених у плазмі речовин і води під дією фільтраційного тиску. Фільтраційний тиск є різницею між гідростатичним тиском і протилежно спрямованим до нього осмотичним тиском плазми крові. У нормі фільтраційний тиск становить від 10 до 24 мм рт. ст. Процес фільтрації пасивний, тобто. не потребує витрат енергії клітиною у вигляді АТФ. Фільтрація можлива при коливанні тиску систоли крові в межах 60-180 мм рт.ст. При більш високому та нижчому тиску фільтрація знижується аж до повного припинення за рахунок судинної реакції. Через гломерулярний фільтр, що складається з 3-х шарів - ендотелію капілярів, базальної мембрани та подоцитів, проходять лише гідрофільні (водорозчинні) речовини та вода. Гідрофобні (жиророзчинні) сполуки у здорових нирках не фільтруються (Рис.2).
Ендотелій капілярів має отвори (фенестри) діаметром 40-100 нм. Його завдання – затримати формені елементи крові. Базальна мембрана забезпечує розміроселективність за рахунок колагенових волокон і зарядоселективність для речовин, що фільтруються. Завдяки наявності гепарана-сульфату на мембрані формується негативний заряд. Проникність мембрани підвищується під час підйому клубочкового гідростатичного тиску. Відростки або ніжки подоцитів (педикули) утворюють так звану щілинну діафрагму зсистемою пір фільтрації 5-12 нм.
Дрібні гідрофільні молекули незалежно від наявності заряду легко фільтруються. Фільтрація макромолекул, наприклад, білків, обмежується відносною молекулярною масою (ОММ), формою молекули та її зарядом. Зазвичай порівняно легко фільтруються низькомолекулярні білки з ОММ менше 70000 Д. До таких білків відносяться міоглобін (ОМН 17000), гемоглобін (ОМН 68000), -амілаза (ОММ 48000), 1-, та ін. Білки з вищою молекулярною масою через нирковий фільтр практично не проходять, наприклад, імуноглобулін G (IgG, ОМН 150000 Д). Альбумін, незважаючи на порівняно низьку ЗММ 65000 Д, майже не фільтрується. Альбумін, як і базальна мембрана, має негативний заряд, що ефективно перешкоджає фільтрації альбуміну.
У міру руху плазми капіляром клубочка капілярний тиск плазми падає, а онкотичний, внаслідок низької фільтрації білків, підвищується, тому фільтраційний тиск в кінці клубочкового капіляра знижується.
Результатом фільтрації є утворення 180-200 л первинної (провізорної) сечі, що у 4,5 рази перевищує об'єм усієї рідини тіла (Рис3). Первинна сеча є рідкою частиною плазми крові, що містить невелику кількість низькомолекулярного білка. Склад первинної сечі повністю залежить від складу плазми. У первинну сечу потрапляють ті речовини, які у плазмі крові, тому ряд параметрів первинної сечі збігаються з такими у плазмі крові. Так, первинна сеча має такий же рН (близько 7,4) і таку осмолярність (близько 300 мосм/л), як і плазма крові.
Осмолярність є важливим показником як крові, так сечі. Однак, якщо осмолярність плазми можна, в більшості випадків, розрахувати з достатньоюмірою надійності, осмолярність сечі розрахувати практично неможливо, а осмометри часто недоступні, тому в лабораторіях зазвичай користуються вимірюванням показника, що має високий коефіцієнт кореляції з осмолярністю. Цим показником є густина сечі. Щільність - це маса одиниці об'єму речовини, вона вимірюється в г/л (наприклад, 1018 г/л), або в г/мл (наприклад, 1,018 г/мл).
Існує формула переходу від густини до осмоляльності:
осмоляльність = 33275 х щільність - 33270