Роль гломерулотубулярного механизма почек. Роль ренина в регуляции функции почек

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 14.12.2024

Знание раздела «Физиология почек и регуляция водно-солевого обмена» необходимо для понимания патофизиологических основ болезней самих почек, а также патогенетических механизмов различного рода нарушений водно-электролитного гомеостаза. Это важно для клинической практики: грамотной и эффективной коррекции нарушений водно-электролитного обмена, сопровождающих многие заболевания и отягощающих их течение; понимания механизма действия диуретиков, лечения почечной формы гипертонии, отечных состояний и др.

В небольшом по объему учебном пособии невозможно дать полное представление о современном состоянии проблем почечной физиологии. Поэтому в нем рассматриваются лишь те вопросы, которые необходимы для овладения этим материалом в рамках учебной программы, и подготовки к изучению последующих клинических дисциплин.

Для понимания изложенного материала необходимо использовать знания по функциональной анатомии почек, полученные в курсе анатомии и гистологии, поскольку в почке, как ни в одном другом органе, морфология и функция теснейшим образом взаимосвязаны.

Изложение учебного материала сочетается с рисунками и схемами, с помощью которых облегчается его восприятие.

Автор искренне надеется, что предлагаемое вашему вниманию пособие поможет вам в изучении трудного материала.

Занятие 1. Физиология мочеобразования. Количественное определение почечных функций.

План занятия

Определение величины фильтрации, реабсорбции, секреции почечного кровотока методом «очищения».

Вопросы к занятию

Строение нефрона: мальпигиев клубочек, проксимальный и дистальный сегменты нефрона.

Основные этапы процесса мочеобразования:

Клубочковая фильтрация, факторы, определяющие фильтрационное давление, объ - ем фильтрации.

Реабсорбция в проксимальном отделе нефрона. Обязательная реабсорбция. Механизмы реабсорбции (активные и пассивные). Величина реабсорбции глюкозы, натрия, воды и других веществ.

Особенности реабсорбции воды и натрия в петле Генле и в дистальном сегменте нефрона. Факультативная, регулируемая, реабсорбция.

Механизмы осмотического концентрирования и разведения мочи. Противоточно- поворотная система.

Значение процесса секреции в механизме мочеобразования.

Значение собирательных трубочек для мочеобразования. Эффекты и механизм действия антидиуретического гормона.

Метод «очищения» и его использованиедля определения размеров клубочковой фильтрации, реабсорбции, секреции и почечного кровотока. Дополнительно для студентов педиатрического факультета

Морфологические особенности почек новорожденных.

Величина фильтрации, реабсорбции и секреции у детей первого года жизни по сравнению со взрослыми.

Функции почек

Представление о почке, только как об органе выделения никоим образом не соответствует современным данным о широком круге функций, выполняемых ею в организме. Почки - полифункциональный орган. Они участвуют в регуляции объема жидкостей внутренней среды, концентрации отдельных ионов, суммарной концентрации осмотически активных веществ, рН крови. Почки обеспечивают экскрецию конечных продуктов азотистого обмена, чужеродных веществ, избытка органических и неорганических веществ. Большое значение для организма имеет выработка в почке физиологически активных веществ (ренина, активной формы витамина D3, эритропоэтина) и ее метаболическая функция. Основные функции почек представлены в таблице 1

Эндокринные функции почек

Роль почек в регуляции артериального давления, функции ренин-ангиотензиновой системы человека. Механизм регуляции почками эритропоэза, особенности контроля кальциевого обмена. Метаболические функции почек и защитные способности клеточных мембран.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	07.02.2016
Размер файла	1,0 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Западно-казахстанский Медицинский Университет имени Марата Оспанова

Кафедра: Нормальной физиологии

Дисциплина: Нормальная физиология

Эндокринные функции почек

Выполнил: Мурзабаева А.Т.

1. Роль почек в регуляции артериального давления. Ренин-ангиотензиновая система

2. Механизм регуляции почками эритропоэза

3. Почечный эндокринный контроль кальциевого обмена

4. Метаболические функции почек

Список использованной литературы

Нет ни одного органа в теле, в отношении которого наши представления о функции так тесно зависели бы от ознакомления со структурой, как в отношении почек.

Почки являются основным органом выделения (экскреции) конечных продуктов азотистого обмена, и органом, охраняющим постоянство физико-химических условий, осмотического давления и щелочно-кислотного равновесия в организме. Эта основная роль почек не может быть заменима никакими другими экстраремальными системами выделения. Выпадение или резкое нарушение функций общих почек у человека при некоторых патологических состояниях ведет к смертельному исходу в результате уремии.

Почки, выделяя продукты обмена всех органов и тканей связаны своей экспреторной работе со всем организмом, но особенно выступает связь почек с основными органами эктраремального выделения: желудочно-кишечным трактом, печенью, кожей (потовыми железами) и органами дыхания.

Кроме того, почки выполняют и эндокринные функции организма.

Почки участвуют в регуляции артериального давления благодаря нескольким механизмам.

1. В почках образуется ренин, являющийся частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС), которая обеспечивает регуляцию тонуса кровеносных сосудов, поддержание баланса натрия в организме и объема циркулирующей крови, активацию адренергических механизмов регуляции насосной функции сердца и сосудистого тонуса. Уменьшение уровня давления крови в приносящей артериоле клубочка, повышение симпатического тонуса и концентрации натрия в моче дистального канальца активирует секрецию ренина, что с помощью ангиотензина-Н и альдостерона способствует нормализации сниженной величины артериального давления. Неадекватно избыточная секреция ренина и активация РААС может быть причиной повышенного артериального давления.

2. В почке образуются вещества депрессорного действия, т. е. снижающие тонус сосудов и артериальное давление. Их образование получило название «антигипертензивной» функции почек, поскольку ее нарушение может приводить к артериальной гипертензии. (рис)

Антигипертензивные гуморальные факторы почек представлены несколькими соединениями, образующимися в основном интерстициальными клетками мозгового вещества:

1) простагландинами -- ПГА, ПГЕ, ПГD, ПГI;

2) алкиловыми эфирами фосфатидилхолина (активирующий тромбоциты фактор);

3) нейтральным липидом мозгового вещества; а также образующимися в корковом веществе кининами.

Активация синтеза почечных простагландинов происходит при артериальной гипертензии, после ишемизации почки, под влиянием норадреналина, вазопрессина, ангиотензина-II, почечных кининов и стимуляции почечных симпатических нервов. Противогипертензивное действие простагландинов заключается как в вазодилатирующем эффекте, так и в стимуляции почечной экскреции ионов натрия и воды. Большая часть поступающих в кровь простагландинов разрушается в легких, поэтому в артериальные сосуды не попадает, за исключением ПГI2, почти не деградирущего в малом круге и обладающего мощным системным вазодилатирующим эффектом. Важное значение для про-тивогипертензивного действия имеет торможение синаптической передачи в адренергических синапсах под влиянием ПГЕ. Наличием обратной связи между простагландинами и ренин-ангиотензин-альдостероновой системой обусловлен стимулирующий эффект простагландинов на синтез ренина в юкстагломерулярном аппарате почек.

Алкиловые эфиры фосфатидилхолина и нейтральный липид мозгового вещества почек в отличие от большинства простагландинов оказывают, в основном, системное вазодилатирующеее действие и являются поэтому основными гемодинамическими антигипертензивными факторами почек. Кининовая система почек проявляет антигипертензивное действие как за счет системного вазодилатирующего эффекта, так и, в большей мере, благодаря внутрипочечной вазодилатации, повышению почечного кровотока, диуретическому и натрийуретическому эффектам.

3. Почка экскретирует воду и электролиты, а их содержание в крови, вне- и внутриклеточной среде является важным для поддержания уровня артериального давления. Задержка ионов натрия и воды во внутренней среде обеспечивает прирост объема циркулирующей крови. Однако большую роль играет содержание ионов натрия, калия и кальция во вне- и внутриклеточной среде, поскольку оно определяет сократимость миокарда и сосудистый тонус, а также реактивность сердца и сосудов к регулятор-ным нейрогуморальным влияниям.

4. Почки участвуют в регуляции артериального давления с помощью феномена «давление--натрийурез--диурез», суть которого заключается в том, что повышение артериального давления вызывает увеличение экскреции с мочой ионов натрия, возрастание объема диуреза и, в итоге, восстановление уровня артериального давления. Четыре основных механизма лежат в его основе. Во-первых, повышенное артериальное давление тормозит секрецию ренина, образование в почечной циркуляции ангиотензина-П, и в результате ослабляется стимуляция ангиотензином реабсорбции ионов натрия. Во-вторых, повышенное артериальное давление увеличивает образование в почках натрийуретических веществ: окиси азота и простагландинов Е2, продукции последнего способствует и снижение уровня ангиотензина-II. В-третьих, повышенное артериальное давление способствует росту гидростатического давления в почечном интерстиции, что уменьшает реабсорбцию воды и натрия. В-четвертых, повышение артериального давления ускоряет кровоток по прямым сосудам мозгового вещества почки. Это приводит к вымыванию осмотического градиента натрия и мочевины, что снижает реабсорбцию воды, а следовательно, ослабляет концентрационную способность почки. Таким образом происходит увеличение натрийуреза и диуреза, следствием которых является уменьшение объема циркулирующей крови, снижение прессорной активности сосудов, и в результате нормализуется артериальное давление.

Эритропоэз - это процесс образования эритроцитов в организме, который связан с понятием эритрон. Эритрон - система красной крови, включающая периферическую кровь, органы эритропоэза и эритроциторазрушения. Эритрон включает в себя 4 категории клеток:

1)ядросодержащие эритроидные клетки костного мозга - эритрокариоциты;

2)ретикулоциты костного мозга;

4)зрелые эритроциты периферической крови.

В костном мозге находится лишь 6% клеток эритрона, в циркулирующей крови - 94 %. Поддержание постоянного количества эритроцитов периферической крови, имеющих продолжительность жизни около 120 дней, возможно лишь при достаточно высокой скорости эритропоэза. Популяция циркулирующих эритроцитов в норме составляет 25x1012 и содержит около 750 г гемоглобина.

Для поддержания постоянства содержания эритроцитов в периферической крови в костном мозге здорового человека массой 70 кг ежесуточно образуется примерно 20-25x10 эритроцитов, а из костного мозга в кровь освобождается в 1мин примерно 1,8х109 молодых эритроцитов (ретикулоцитов). В условиях патологии, при чрезвычайной стимуляции гемопоэза (гипоксия, гемолиз эритроцитов, кровопотеря), интенсивность эритропоэза может возрастать в 6-8 раз.

Важнейшим регулятором эритропоэза является эритропоэтин. По физико-химическим свойствам эритропоэтин относится к группе кислых гликопротеинов. Биологическая активность эритропоэтина в значительной мере обусловлена наличием в молекуле остатков тирозина, триптофана, а также сиаловой кислоты.

Человеческий эритропоэтин представляет собой димер с молекулярной массой от 46 000 до 50 000-60 000 Д.

Установлен химический состав высокоочишенных препаратов почечного эритропоэтина: содержание белка в нем составляет около 65,5%, углеводов - около 30%.

Считают, что основным местом синтеза эритропоэтина являются почки. Местом образования почечного эритропоэтина является юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) почек. Есть работы, доказывающие канальцевое происхождение эритропоэтина. Почечный эритропоэтин называют иногда эритрогенином. В небольших концентрациях он вырабатывается печенью и слюнными железами. Эритропоэтин обнаруживается в плазме крови здоровых людей. Выделяется эритропоэтин с мочой, а также в составе слюны и желудочного сока.

В процессе взаимодействия почечного эритрогенина со специализированными белками плазмы крови б-глобулинами, вырабатываемыми в печени, образуется активная форма эритропоэтина.

Останавливаясь на молекулярных механизмах действия эритропоэтина, необходимо отметить, что для него характерен мембранный тип рецепции эритропоэтинчувствительными клетками. Вторичным сигналом, который возникает при взаимодействии эритропоэтина с рецепторами клеточной мембраны и действует на ядро, является изменение внутриклеточных концентраций циклических нуклеотидов, ионов калия и кальция.

Основным стимулятором образования эритропоэтина является гипоксия различного происхождения (при сердечной, легочной недостаточности, кровопотере, гемолизе эритроцитов, снижении барометрического давления). Можно выделить несколько механизмов стимуляции продукции эритропоэтина в условиях гипоксии (рис. ):

1. Прямое воздействие крови с пониженным парциальным напряжением О2 на клетки ЮГА и канальцевый аппарат, продуцирующие эритропоэтин.

2. Опосредованный эффект через активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в условиях гипоксии, усиление выброса гормонов адаптации - глюкокортикоидов, катехоламинов, стимулирующих гуморальным путем образование эритропоэтина в почках и усиление процессов эри-тропоэза в костном мозге.

Изменение снабжения организма кислородом в ту или иную сторону от нормального параметра включает гуморальные механизмы регуляции эритропоэза, направленные на восстановление этого параметра. При недостатке кислорода вырабатывается эритропоэтин, стимулирующий эритропоэз, а при избытке - ингибитор эритропоэза, снижающий уровень последнего. У взрослого человека в более широком диапазоне проявляются эритропоэзстимулирующие реакции, в раннем возрасте -- эритропоэзтормозящие.

Синтез эритропоэтина контролируется рефлекторным механизмом: хеморецепторы каротидного синуса > гипоталамус > спинной мозг > симпатические нервы почек. У животных с выключением любого отдела рефлекторной дуги стимуляция эритропоэза при гипоксии сохраняется, но запаздывает в развитии. Таким образом, эта стимуляция имеет сложный нервно-гуморальный механизм, где центральное место занимает эритропоэтин, скорость включения которого обеспечивает нервная система.

Наряду с экскреторной и метаболической функциями почки выполняют важные эндокринные функции. Почки являются местом образования кальцитриола.

Кальцитриол (1б,25-дигидроксихолекальциферол) является производным стероидного гормона и контролирует обмен кальция. Этот гормон образуется в почках из кальцидиола путем гидроксилирования по С-1. Активность гидроксилазы (кальцидиол-1-монооксигеназы) регулируется паратгормоном (паратирином) (ПТГ).

4. Метаболическая функция почек

Метаболическая функция почек состоит в обеспечении гомеостазиса обменных процессов в организме, поддержании во внутренней среде определенного уровня и состава компонентов метаболизма. При этом участие почки в процессах обмена веществ в организме обеспечивается не только экскрецией субстратов и метаболитов, но и протекающими в ней биохимическими процессами. Почка метаболизирует фильтрующиеся с мочой пептиды малой молекулярной массы и денатурированные белки, возвращая в кровь аминокислоты и поддерживая в крови уровень этих пептидов, в том числе и гормонов. Ткань почки обладает способностью к новообразованию глюкозы - глюконеогенезу, причем в расчете на единицу массы органа эта способность у почки выше, чем в печени. При длительном голодании примерно половина поступающей в кровь глюкозы образуется почками. Почка является основным органом окислительного катаболизма инозитола, здесь синтезируются важный компонент клеточных мембран фосфатидилинозитол, глюкуроновая кислота, триацил-глицерины и фосфолипиды, поступающие в кровоток, а также простагландины и кинины.

почка артериальный эритропоэз метаболический

Итак, почки являются органами выделения, имея довольно сложное строение. Также почки - это своеобразная железа внутренней секреции. Почки выполняют работу с интенсивной нагрузкой в течение всей жизни человека и поэтому являются одними из важнейших органов.

Кроме того почки выполняют очень много функций в организме. Среди них следует выделить выделительную (экскреторная), регуляцию водного баланса, регуляция кислотно-основного состояния, регуляция уровня артериального давления, защитная и другие функции.

1. Агаджанян Н.А. и др. Основы физиологии человека. М.: РУДН, 2000.-408с.

2. Гинецинский А.Г. Физиологические механизмы вводно-солевого равновесия. М.: Наука, 1964.-428 с.

3. Ковалевский Г.В. О функционально - морфологических особенностях кровеносной системы почек. //Урология, 1966. Вып. 1. с. 12-18.

4. Агаджанян Н. А. и др. Указ. соч. с. 331.

5. Физиология человека. /Под ред. Н. А. Агаджаняна и др. - СПб, 1998. - 149с.

Подобные документы

Освобождение организма от продуктов обмена, которые не могут использоваться организмом. Роль почек в регуляции системного артериального давления, эритропоэза, гемокоагуляции. Механизмы образования мочи и ее выделения, регуляция канальцевой секреции.

контрольная работа [1,2 M], добавлен 12.09.2009

Анатомия и морфология почек человека. Физиология и функции. Почки как своеобразная железа внутренней секреции. Удаление из организма конечных продуктов обмена веществ. Регуляция водного баланса, кислотно-основного состояния, уровня артериального давления.

курсовая работа [44,5 K], добавлен 08.08.2009

Физиология почек. Функции, строение, кровоснабжение почек. Механизмы мочеобразования: клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, канальцевая секреция. Регуляция осмотического давления крови. Инкреторная функция и регуляция артериального давления.

реферат [43,6 K], добавлен 31.10.2008

Функции почек и процесс образования мочи. Почечный кровоток, принцип ауторегуляции, гормональной и нервной регуляции. Канальцево-клубочковая обратная связь. Почечный кровоток при стрессе, повышение симпатического тонуса (адреналин, норадреналин).

презентация [54,7 K], добавлен 22.12.2010

Почки — главный и важный парный орган мочевыделительной системы человека, их форма, расположение, функции. Особенность артериовенозного кровоснабжения почек: кровеносные сосуды, интенсивность и суммарный кровоток, гемодинамика, капиллярное давление.

презентация [306,9 K], добавлен 12.03.2012

Функции почек: фильтрация, очистка и обеспечение баланса в крови и других жидких средах организма. Образование мочи путем фильтрации крови. Строение почек, капиллярных узлов и капсул. Реабсорбция воды и питательных веществ. Нарушение работы почек.

реферат [21,9 K], добавлен 14.07.2009

Основные системы регуляции метаболизма. Функции эндокринной системы по регуляции обмена веществ посредством гормонов. Организация нервно-гормональной регуляции. Белково-пептидные гормоны. Гормоны - производные аминокислот. Гормоны щитовидной железы.

Ренин-ангиотензиновая система

В течение многих лет изучение ренин-ангиотензиновой системы было сосредоточено на оси "почки-сердце". Почки и сердце образуют ось, функция которой заключается в обеспечении тканевой перфузии и гомеостаза организма; для этого сердечно-сосудистая система обеспечивает кровообращение, а почки поддерживают объем крови и количество воды в организме. Это кардиоренальное взаимодействие требует очень тонких регуляторных механизмов, одним из которых является ренин - ангиотензиновая система (RAS), которая включает каскад ферментативных реакций, результатом которых является конечный эффектор - ангиотензин II. Эта молекула работает, модулируя тонус сосудов и объем воды в организме. Тем не менее, накопленные данные выявили присутствие RAS в различных тканях, включая мышцы, нервную систему, кости, гонады, желудочно-кишечный тракт, иммунную систему, жировую ткань, поджелудочную железу, печень и кровеносную ткань. RAS включает ренин, который вырабатывается юкстагломерулярным аппаратом в почках, и белок печени, называемый ангиотензиногеном, который является мишенью ферментативных реакций, в результате которых образуется ангиотензин II. Ангиотензин II действует на нескольких уровнях, обеспечивая регуляцию сердечно-сосудистой и почечной функции и гомеостаз организма.

Ренин

Ренин (R) представляет собой кислую протеазу, синтезируемую и запасаемую секреторными везикулами в юкстагломерулярных клетках плотной почечной макулы. Первоначально он синтезируется в виде профермента - проренина (PR - , белка из 406 аминокислот (аа), который расщепляется и высвобождается в кровоток в виде активного ренина (340 аа). Небольшая часть высвобождается в виде проренина; соотношение ренин/проренин в плазме здоровых людей равно 10. Это соотношение R/PR сходно у лиц с первично повышенным артериальным давлением (HBP), но увеличивается до 40-50 у лиц с сахарным диабетом 2 типа (DM2). Действие ренина плазмы известно как активность ренина плазмы и измеряется концентрацией ангиотензина I, которая появляется в плазме в единицу времени (нг/мл/ч). Стимулы секреции ренина включают снижение артериального давления, симпатическую стимуляцию и гуморальные факторы, такие как ангиотензин II.

Ангиотензин

Ангиотензин II (AngII) происходит из преангиотензиногена, белка-предшественника из 485 аминокислот, синтезируемого в печени, который под действием ферментов трансформируется в ангиотензиноген, белок из 452 аминокислот, который затем секретируется в кровоток. Глюкокортикоиды, эстрогены, гормоны щитовидной железы, цитокины и AngII стимулируют секрецию ангиотензиногена. Попадая в кровоток, ангиотензиноген взаимодействует с R с образованием пептида ангиотензина I (AngI) - пептида из 10 аминокислот.

Взаимодействие AngI с ангиотензинпревращающим ферментом (ACE) приводит к AngII - активному пептиду из 8 аминокислот, который нацелен на рецепторы ангиотензина 1 и 2 (AT1 и AT2). AngII имеет период полураспада от одной до двух минут и расщепляется пептидами. Эффект AngII обусловлен его действием главным образом на АТ1-рецепторы, присутствующие в гладких мышцах сосудов и других тканях. Эффекты включают вазоконстрикцию, воспаление, фиброз и пролиферацию клеток. Однако были описаны и другие метаболиты, образующиеся под действием ACE2 и других пептидаз. ACE2 способствует превращению AngI в ангиотензин 1-9 (Ang1-9) и превращению AngII в ангиотензин 1-7 (Ang1-7). Точно так же превращение Ang1-9 в Ang1-7 осуществляется с помощью ACE и неприлизина (мембранная металлоэндопептидаза - ММЕ). ACE также преобразует Ang1-7 в Ang1-5. Многие из этих молекул ангиотензина экспрессируются параллельно с AngII в сердце, почках и яичках, в то время как их экспрессия vj;tn ,snm ниже в толстой кишке, тонком кишечнике и яичниках. Другие молекулы ангиотензина включают Ang2-10, производные от AngI и продуцируемые действием аминопептидаз. Ang2-10 дает начало Ang2-8 (также называемому AngIII) и вырабатывается под действием ACE. Ang3-8 (или AngIV) продуцируется из AngIII под действием аминопептидазы. Другим ангиотензином является Ang3-7, полученный из AngIV. AngII дает начало AngA, который, в свою очередь, дает метаболит аламандин.

Ангиотензинпревращающий фермент

Помимо ренина, другим ключевым ферментом RAS является ангиотензинпревращающий фермент (АCE) - пептидаза, которая превращает AngI в AngII. Этот фермент имеет два подтипа, ACE и ACE2, которые экспрессируются в разных тканях. АCE превращает AngI в AngII в легочной ткани. Другие аминопептидазы, такие как катепсины, также способствуют этому процессу. ACE также взаимодействует с брадикининовой системой, расщепляя брадикинин до неактивных пептидов. АCE является трансмембранным белком. Были идентифицированы два подтипа АCE - один экспрессируется в соматических клетках, а другой — в зародышевых клетках. АCE экспрессируется во многих эпителиальных клетках, особенно в ткани легких, клетках почечного эпителия, надпочечниках, тонком кишечнике и придатке яичка. Он связан с белком Gq/11 и активирует фосфолипазу C (PLC), повышая уровень внутриклеточного кальция и активируя протеинкиназу C (PKC). ACE ингибирует аденилатциклазу (АC) и активирует тирозинкиназу. ACE2 представляет собой мембранный белок с одним трансмембранным сегментом, внутриклеточным сегментом и концевыми доменами N и C, но с одним ферментативным активным центром, который придает ему характеристики, отличные от характеристик ACE. Он расположен в почках, кишечнике, сердце, яичках и тканях сетчатки. Модели грызунов, которые не экспрессируют ACE2, демонстрируют гиперкератоз роговицы, который исчезает при лечении лозартаном.

Рецепторы ренин - ангиотензиновой системы

Для каждой из молекул RAS (ренина, ангиотензина) существуют специфические рецепторы. На тканевом уровне находится ренин/прорениновый рецептор, который активируется ренином, а также почечным и внепочечным проренином. При расщеплении проренина образуется активный ренин, который затем может генерировать AngI. Однако связывание R и PR с рениновым рецептором активирует внутриклеточные сигнальные пути МАРК, связанные с продукцией провоспалительных цитокинов и процессами клеточной дифференцировки.

Рецепторы ангиотензина представляют собой трансмембранные белки с семью трансмембранными доменами. Описаны два подтипа: АТ1 и АТ2. AT1 представляет собой рецептор, связанный с G-белком, который увеличивает концентрацию внутриклеточного кальция. Существует два подтипа АТ1: подтип А, присутствующий в головном мозге, и подтип В, присутствующий в аденогипофизе и коре головного мозга. Гены, кодирующие этот рецептор, расположены на хромосоме 3. Рецептор AT1 является основной мишенью для AngII, но AT1 также связывает AngIII и Ang A. AT2 представляет собой рецептор, связанный с G-белком, который активирует различные фосфатазы, которые в конечном итоге активируют мембранный калий. каналы. Кроме того, активация AT2 запускает производство оксида азота и GMPc. AT2 связывает Ang1-7, Ang1-9, AngII, Ang A и AngIII. Этот рецептор присутствует в тканях плода, неонатальных тканях и тканях мозга взрослого человека. Другим родственным рецептором является АТ4, который связывает AngIV и Ang3-7 . На животных моделях экспрессия AT4 изучалась в коре головного мозга, где он участвует в когнитивных процессах, но также была идентифицирована в других тканях, включая почки, кору надпочечников, легкие и сердце. Функции включают вазодилатацию и модуляцию поглощения глюкозы.

Рецепторы ангиотензина представляют собой трансмембранные белки с семью трансмембранными доменами. Описаны два подтипа: АТ1 и АТ2. AT1 представляет собой рецептор, связанный с G-белком, который увеличивает концентрацию внутриклеточного кальция. Существует два подтипа АТ1: подтип А, присутствующий в головном мозге, и подтип В, присутствующий в аденогипофизе и коре головного мозга. Гены, кодирующие этот рецептор, расположены на хромосоме 3. Рецептор AT1 является основной мишенью для AngII, но AT1 также связывает AngIII и Ang A. AT2 представляет собой рецептор, связанный с G-белком, который активирует различные фосфатазы, которые в конечном итоге активируют мембранный калий. каналы. Кроме того, активация AT2 запускает производство оксида азота и GMPc. AT2 связывает Ang1-7, Ang1-9, AngII, Ang A и AngIII. Этот рецептор присутствует в тканях плода, неонатальных тканях и тканях мозга взрослого человека. Другим родственным рецептором является АТ4, который связывает AngIV и Ang3-7. На животных моделях экспрессия AT4 изучалась в коре головного мозга, где он участвует в когнитивных процессах, но также была идентифицирована в других тканях, включая почки, кору надпочечников, легкие и сердце. Функции включают вазодилатацию и модуляцию поглощения глюкозы.

Патологические процессы при хронических заболеваниях

Учитывая широкое распространение RAS, ее роль была исследована не только при сердечно-сосудистых заболеваниях, но и при других патологиях, включая, среди прочего, метаболические, респираторные и неврологические заболевания. Большая часть данных получена из доклинических исследований, в которых с помощью экспериментальных генетических, фармакологических и экспериментальных хирургических методов была выявлена взаимосвязь между РАС и многочисленными патологиями.

Костный мозг

Имеются экспериментальные данные о наличии RAS в костном мозге. Рецепторы AT1 экспрессируются в гемопоэтических клетках, и их стимуляция способствует дифференцировке эритроидных клеток, что блокируется лозартаном. При патологических состояниях высокие уровни ACE обнаруживаются у больных лейкемией.

Сердце и кровеносные сосуды

В сердце активация AT1 с помощью AngII увеличивает ROS, гипертрофию, воспаление, метаболические изменения и изменяет проводимость. Активация AT2 вызывает противоположные эффекты. Действие RAS в сосудах было экспериментально изучено в сетчатке, где присутствуют рецепторы АACE, ренина и АТ. Активация AT1 вызывает вазоконстрикцию сосудов сетчатки и увеличивает ROS, снижает уровень эндотелиального оксида азота (NO) и усиливает эндотелиальную дисфункцию. Активация AT2 вызывает расширение сосудов и оказывает противовоспалительное действие.

Почки

В почках обнаружено наличие локальной RAS. Активация АТ1 увеличивает продукцию ROS, гипертрофию и воспаление. Таким образом, предполагается взаимосвязь между внутрипочечной RAS, HBP и повреждением почечной паренхимы

Нервная система

Имеются данные об экспрессии RAS в нейронах и глии из-за присутствия ACE и рецепторов AT1, AT2 и MAS. Активация AT2 и MAS снижает выработку воспалительных факторов и повышает уровень BDNF и белков, способствующих фагоцитозу. Активация AT1 и MAS способствует воспалению, гибели клеток, демиелинизации и изменениям в клеточных коммуникациях, что изменяет пластичность и изменяет развитие когнитивных процессов. Активация микроглии вызывает повышение уровня цитокинов и нейровоспаление. Кроме того, доклинические исследования показали нейропротекторный эффект агонистов АТ2 после нарушения мозгового кровообращения, и было высказано предположение, что ECAI или ARBs могут помочь свести к минимуму повреждение нейронов. Эндогенные агонисты этих рецепторов и их происхождение остаются неизвестными.

Легкие

В моделях на животных была выявлена взаимосвязь между рецепторами АСЕ АТ1 и воспалением, ремоделированием сосудов и дисфункцией эндотелия. Эти повреждающие процессы могут привести к сердечно-легочной дисфункции. В этих случаях предварительная обработка каптоприлом или лозартаном снижает провоспалительный эффект. ACE2 экспрессируется в пневмоцитах II типа и играет защитную противовоспалительную роль.

Печень

В печени ACE снижает чувствительность к инсулину и увеличивает фиброз. Имеются экспериментальные данные о взаимосвязи ACE и неалкогольной жировой дистрофии печени. Экспрессия AngII модифицирует рецептор инсулина, вызывая резистентность. Кроме того, активированный AT1 способствует выработке активных форм кислорода (ROS) и провоспалительных цитокинов и способствует дифференцировке фибробластов. На клиническом уровне ретроспективные исследования показали возможную положительную связь между возрастом, диабетом и вероятностью развития неалкогольной жировой болезни печени, в то время как существует отрицательная связь между лечением статинами и/или ARBs и развитием фиброза печени.

Ковид

Связь между RAS и респираторной инфекцией, вызванной SARS-CoV, была установлена почти 20 лет назад. Эта взаимосвязь стала более очевидной при текущей пандемии COVID-19, при которой тяжесть клинических проявлений и осложнений связана с наличием ACE2 и гипервоспалительной реакцией, которая является типичной реакцией классического RAS. Кроме того, было показано, что лица с сопутствующими заболеваниями, которые включают дисбаланс между классической и альтернативной RAS (ожирение, DM 2, гипертоническая болезнь, болезнь сердца), более склонны к инфицированию и более склонны к развитию тяжелых и фатальных осложнений.

Лечение ингибиторами ангиотензинпревращаюего фермента

Учитывая взаимосвязь между RAS и развитием сердечно-сосудистых заболеваний с эссенциальной гипертензией, застойной сердечной недостаточностью и почечной недостаточностью, были определены возможные терапевтические альтернативы, и одной из первых мишеней был АСЕ. Ингибиторы ACE (ACEIs), такие как каптоприл, эналаприл, лизиноприл и фозиноприл, впервые появились более 50 лет назад. Они постепенно вошли в клиническую практику в качестве альтернативы традиционным антигипертензивным средствам, и сегодня ингибиторы АCE считаются первой линией лечения. При широком использовании ACEIs побочные эффекты наблюдались в фармакологических исследованиях фазы IV; таким образом, были идентифицированы препараты, которые избирательно действуют на ось RAS. В результате блокаторы АТ-рецепторов (ARBs) были включены в клиническую практику почти 30 лет назад. Эти ARBs, например, лозартан, ирбесартан и валсартан, расширили терапевтические возможности. Кроме того, прямые ингибиторы ренина (DRI) (например, алискирен, ремикирен и эналкирен) рассматривались как альтернатива для вмешательства при патологиях, связанных с повышенным уровнем ренина.

Фармакологические вмешательства были направлены на блокирование действия классической RAS. Однако с открытием альтернативной RAS ученые начали работать над альтернативами для стимуляции этой системы, но до недавнего времени без особого успеха.В доклинических исследованиях альтернативные агонисты RAS оценивались на предмет их профилактического или защитного действия из-за их потенциального противовоспалительного, антипролиферативного и антифибротического действия, но результаты были неубедительными. Эти вещества использовались для изучения RAS в доклинических исследованиях на животных моделях с индуцированными патологиями. В связи с недавней пандемией COVID-19 были предложены новые терапевтические средства. Одним из них является рекомбинантный человеческий растворимый ACE2, который будет связываться с вирусом и препятствовать его проникновению в клетки. Это также активирует альтернативную RAS, тем самым увеличивая производство Ang1-7.

Роль гломерулотубулярного механизма почек. Роль ренина в регуляции функции почек

Комплексное лабораторное исследование, которое позволяет оценить функциональное состояние почек и выявить нарушения процессов фильтрации, секреции и реабсорбции в почечных клубочках и канальцах.

Синонимы русские

Панель Функция почек.

Синонимы английские

Renal Function Panel.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, суточную мочу, среднюю порцию утренней мочи.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
Женщинам исследование (сбор мочи) рекомендуется производить до менструации или через 2-3 дня после её окончания.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Почки обеспечивают фильтрацию крови от избыточных и токсических продуктов метаболизма и формируют мочу. Благодаря процессам фильтрации, секреции и реабсорбции они регулируют уровень жидкости, электролитов и микроэлементов, кислотно-щелочное равновесие в организме. В почках синтезируются биологически активные вещества: ренин, который играет важную роль в регуляции артериального давления, и эритропоэтин, стимулирующий размножение эритроцитов в костном мозге. Функции почек регулируются гормонами гипоталамо-гипофизарной системы и надпочечников, поэтому изменения содержания в крови антидиуретического гормона, альдостерона, кортизола сильно сказываются на содержании электролитов и жидкости в крови, их способности к реабсорбции и фильтрации. Под воздействием паратгормона и витамина D почки участвуют в регуляции обмена фосфора и кальция в организме. При патологии почек нарушается выделение токсических веществ и жидкости из организма, баланс осмотически активных веществ в крови. Тяжелые заболевания почек без адекватного лечения, регулярного гемодиализа или трансплантации донорского органа очень опасны.

Существует более 100 заболеваний и патологических состояний, которые могут привести к прогрессивному нарушению функции почек. Наиболее распространенными причинами являются сахарный диабет, гипертоническая болезнь, инфекции, аутоиммунная патология (системная красная волчанка, васкулиты), новообразования, аномалии развития мочевыделительного тракта, нарушения минерального обмена. Нарушения почечных функций обычно возникают незаметно. Заболевания почек можно заподозрить при появлении одутловатости и отечности вокруг глаз, в области щиколоток и голеней, грудной клетки и живота; при изменениях цвета, прозрачности и количества мочи; при учащении мочеиспускания, особенно ночью; при болях в пояснице, в области проекции почек. Прогрессирование патологии почек нередко сопровождается появлением кожного зуда, потерей аппетита, тошнотой, рвотой, отечностью и онемением рук и ног, выраженной утомляемостью, снижением внимания, потемнением кожи, судорогами. Изменения в лабораторных показателях появляются намного раньше первых клинических симптомов.

Существует несколько клинико-лабораторных симптомокомплексов при заболеваниях почек, которые позволяют дифференцировать патофизиологические механизмы нарушения почечных функций.

Патология экскреторной функции почек проявляется повышением содержания мочевины в крови, метаболическим ацидозом, изменением соотношения электролитов. Нарушение способности почек к концентрации или разведению мочи оценивается по плотности мочи и динамике её изменения в течение суток. Патология процессов реабсорбции приводит к избыточной потери жидкости, утрате ионов натрия, калия, фосфатов, бикарбонатов. Изменения секреторной функции преимущественно при генных патологиях почек становятся причиной фосфатурии, бикарбонатурии, почечного тубулярного ацидоза.

При поражении сосудов вследствие гипертонии, атеросклероза и/или сахарного диабета почки не способны адекватно фильтровать кровь. Повреждения почечных клубочков при аутоиммунной патологии, последствиях стрептококковой инфекции приводят к нарушению процессов фильтрации и избыточному поступлению в мочу из крови белков, глюкозы и форменных элементов, количество которых, в свою очередь, изменяется в кровяном русле. При повреждении клубочкового аппарата почек - гломерулонефрите - в анализах обнаруживается эритроцитурия, лейкоцитурия, протеинурия, в крови изменяется содержание электролитов. Тяжелая патология почек, сопровождающаяся массивной потерей белка с мочой, уменьшением количества белка в моче и отеками, описывается как нефротический синдром.

Возбудители инфекций могут попасть в почки как гематогенным, так и восходящим путем от мочевого пузыря при наличии цистита и стать причиной воспаления лоханки и паренхимы почек с развитием пиелонефрита, тубуло-интерстициального нефрита. При этом в лабораторных анализах обнаруживаются признаки острого воспаления - в крови и моче увеличивается число лейкоцитов, появляется бактериурия.

Хронический гломерулонефрит и пиелонефрит нередко приводят к хронической болезни почек и прогрессирующей почечной недостаточности. При этом в крови увеличивается содержание креатинина, мочевины, калия, возрастает потеря с мочой натрия, белка, нарушается регуляция артериального давления и кроветворения, развивается анемия.

Поражение почек также возникает при наличии преграды на пути оттока мочи, например при мочекаменной болезни, опухолях, пережатии мочеточника во время беременности, увеличении простаты. В крови увеличивается содержание креатинина, мочевины, изменяется содержание электролитов, что, в свою очередь, становится причиной нарушения функций других органов и систем.

Обнаружение острой или хронической почечной недостаточности требует неотложных лечебных мероприятий для предупреждения прогрессирования заболевания.

Ввиду многообразия причин заболеваний почек необходимо комплексное обследование пациента с учетом клинических данных, результатов лабораторных и инструментальных методов исследования и в некоторых случаях биопсии почек.

Комплексное лабораторное исследование крови и мочи, которое позволяет оценить экскреторные и фильтрационные способности почек и диагностировать нарушение их функции.

Результаты исследований выдаются с бесплатным комментарием врача.

Синонимы английские

Renal Function Tests.

Единицы измерения

Мкмоль/л (микромоль на литр), ммоль/л (миллимоль на литр), мг/дл (миллиграмм на децилитр), ед./дл (единица на децилитр).

Среднюю порцию утренней мочи, венозную кровь.

Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
Детям в возрасте от 1 до 5 лет не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования.
Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
Женщинам исследование (сбор мочи) рекомендуется производить до менструации или через 2-3 дня после её окончания.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
Не курить в течение 30 минут до исследования.

Почки - парные органы, расположенные в забрюшинном пространстве по обеим сторонам от поясничного отдела позвоночника. Они обеспечивают фильтрацию крови от избыточных и токсических продуктов метаболизма, выводя их с мочой, и, благодаря процессам фильтрации, секреции и реабсорбции, регулируют уровень жидкости, электролитов и микроэлементов, кислотно-щелочное равновесие в организме. В них синтезируются биологически активные вещества: ренин, который играет важную роль в регуляции артериального давления, и эритропоэтин, стимулирующий размножение эритроцитов в костном мозге.

Функции почек регулируются гормонами гипоталамо-гипофизарной системы и надпочечников, поэтому изменения уровня антидиуретического гормона, альдостерона, кортизола сильно сказываются на содержании электролитов и жидкости в крови, их способности к реабсорбции и фильтрации. Кроме того, под воздействием паратгормона и витамина D почки участвуют в регуляции обмена фосфора и кальция.

При патологии почек нарушается выделение токсинов и жидкости из организма, изменяется баланс осмотически активных веществ в крови. Тяжелые заболевания почек без адекватного лечения, регулярного гемодиализа или при необходимости трансплантации донорского органа приводят к летальному исходу.

Существует более 100 заболеваний и патологических состояний, которые могут вызвать прогрессивное нарушение функции почек. Наиболее распространенными являются сахарный диабет, гипертоническая болезнь, инфекции, аутоиммунная патология (системная красная волчанка, васкулиты), новообразования, аномалии развития мочевыделительного тракта, патологии минерального обмена.

Нарушения почечных функций обычно возникают незаметно. Заболевания почек можно заподозрить при появлении одутловатости и отечности вокруг глаз, в области щиколоток и голеней, грудной клетки и живота, при изменениях цвета, прозрачности и количества мочи, при учащении мочеиспускания, особенно ночью, при болях в пояснице, в области проекции почек. Прогрессирование патологии почек нередко сопровождается кожным зудом, потерей аппетита, тошнотой, рвотой, отечностью и онемением рук и ног, быстрой утомляемостью, снижением внимания, потемнением кожи, судорогами. Однако намного раньше первых клинических симптомов появляются изменения лабораторных показателей.

Так, увеличенное количество лейкоцитов в моче свидетельствует о воспалительном процессе и вероятной инфекции мочевыделительных путей. Белок и эритроциты в моче могут указывать на повреждение почечного клубочка, а увеличение концентрации мочевины (азотемия) и креатинина в крови являются признаками почечной недостаточности.

Обнаружение острой или хронической почечной недостаточности требует неотложных лечебных мероприятий во избежание прогрессирования заболевания.

Читайте также: