Почки выполняют одну из важных функций в организме – переработка и выведение токсичных и вредных соединений. Бесперебойный механизм фильтрации способствует поддержанию нормального АД, выработки гормона эритропоэтина, балансировке гомеостаза. Удаление из организма продуктов метаболизма выполняется за счет образования мочи, которое проходит в три этапа: фильтрация, реабсорбция, секреция.
Реабсорбция – это обратное поглощение из урины различных компонентов, необходимых для жизнедеятельности человека, благодаря чему в почках поддерживается гомеостаз крови и формируется конечная биологическая жидкость (моча).
Что такое реабсорбция в почках?
Реабсорбция в почках – это обратное всасывание или поглощение из полых анатомических структур мочевыводящей системы биологической жидкости, содержащей полезные вещества для организма.
В каналах остаются метаболиты, в которых человек больше не нуждается, а также компоненты, что организм не смог сохранить (к примеру, глюкозу при диагнозе СД). Ненужные вещества вместе с конечной мочой выходят наружу. В сутки вырабатывается примерно 1,5 литра биологической жидкости.
Виды реабсорбции
Реабсорбция с учетом зоны канальца, где происходит механизм обратного всасывания, разделяется на два вида:
- проксимальная;
- дистальная.
Проксимальная
Проксимальная реабсорбция – выделение и обратное всасывание канальцами из первичной урины полезных для организма веществ (к примеру, белки, декстроза, аминокислоты, микроэлементы и прочее). Выведение воды относится к пассивному механизму транспортировки. Его качество и скорость непосредственно связаны с преобладанием в первичной моче гидрохлорида и щелочи.
Перемещение бикарбоната реализуется за счет пассивного и активного механизма. Скорость и степень зависят от участка канальца, пропускающего первичную мочу. Ток жидкости происходит активно, а вот для всасывания нужных веществ требуется некоторое время. Пассивный механизм обусловлен повышением уровня бикарбоната и понижением объема урины.
При транспортировке аминокислот и декстрозы принимают участие клетки эпителия, располагающиеся в щеточной каемке апикальной мембраны. За счет всасывания декстрозы и аминокислот образуется гидрохлорид, а уровень бикарбоната падает.
Клеточная ткань канальцев практически полностью поглощает глюкозу. Если уровень сахара повышается, соответственно, увеличивается нагрузка на транспортирующие клетки. Как следствие, глюкоза прекращает транспортироваться в плазму крови и выводится из организма вместе с мочой. Белки и пептиды при проксимальной реабсорбции практически полностью поглощаются.
Дистальная
Дистальная реабсорбция – это механизм образования конечного состава урины, то есть количественное содержание веществ во вторичной биологической жидкости. При дистальном всасывании отмечается активное поглощение щелочи, фосфатов, кальция и калия, а вместе с тем пассивная реабсорбция хлора.
Показатели нормы
Оценить функциональную способность почек помогают различные диагностические параметры:
- биохимический анализ крови и мочи;
- степень концентрационной способности;
- парциальные показатели (скорость клубочковой фильтрации, степень канальцевой реабсорбции).
Наиболее информативные показатели при определении скорости и уровня реабсорбции являются парциальные значения:
- скорость клубочковой фильтрации (СКФ) определяет выделительную функцию почек (скорость фильтрации первичной урины);
- канальцевая реабсорбция (КР) устанавливает способность всасывания.
Оба диагностических параметра – величина не постоянная, на протяжении суток они могут изменяться.
Скорость клубочковой фильтрации в норме составляет 90-140 мл/мин. Самый высокий уровень отмечается в дневное время, к вечеру показатель падает, а утром наблюдается самое низкое значение. Падение СКФ можно заметить при патологических состояниях, таких как сердечная или почечная недостаточность. А превышение нормы будет отмечаться при гипертонии и начальной стадии СД.
Для канальцевой реабсорбции нет определенного значения нормы, показатель исчисляется как разность между СКФ и минутным диурезом (объем выделяемой мочи за определенное время). Формула для расчета следующая:
КР = (СКФ –Д) * 100 / СКФ; где Д – минутный диурез.
Повышение КР отмечается при падении объема крови, к примеру, при операциях, травмах с потерей крови. Снижение показателя может быть на фоне приема диуретических препаратов и при некоторых почечных патологиях.
Норма для КР – 95-99%, что обуславливает огромную разницу между объемом первичной урины (до 180 л в сутки) и объемом конечной мочи (до 1,5 л в сутки).
Чтобы определить указанные величины используют пробу Реберга. С ее помощью находится коэффициент очистки эндогенного креатинина, который необходим в исчислениях показателей СКФ и КР.
Для проведения пробы пациента укладывают на ровную поверхность, так он должен лежать в течение часа. За этот промежуток времени собирается моча. Исследование проводят натощак в утреннее время. Через 30 минут после проведения пробы у пациента берут кровь из вены.
Механика процесса, от чего он зависит?
Реабсорбция в почках – это совокупность механизмов, подобных перемещению молекул сквозь эластичную молекулярную структуру (активное и пассивное транспортирование, диффузия, эндоцитоз и прочее).
Самыми важными считаются пассивное и активное перемещение. Активный механизм производится против электрохимического градиента, где обязательным условием является затраты энергии и наличие определенной системы перемещения.
Активный транспорт разделяется на 2 вида:
- Первично-активный. Осуществляется за счет энергии, которая образуется за счет распада аденозинтрифосфата. При данном механизме транспортируются ионы калия, водорода, натрия, кальция, аминокислот и глюкозы.
- Вторично-активный. Для осуществления этого механизма энергия не нужна, его активация происходит за счет разницы концентрации ионов натрия в цитоплазме и полости канальцев, где они связываются с клетками-проводниками. Через мембранную ткань поступают глюкоза и аминокислоты. Низкая концентрация натрия обусловлена тем, что он выводится в межклеточную жидкость при воздействии АТФ. За границами мембраны состав жидкости распадается на составляющие (глюкоза, ионы натрия, белок-переносчик). Белки проникают в клетки, где начинают следующий этап транспортировки. Глюкоза, в свою очередь, проникает в капилляр, откуда дальше разносится по кровотоку, а реабсорбция осуществляется в проксимальном участке.
Отличительной особенностью пассивного транспорта является поглощение по электрохимичесому градиенту. Выполняется без задействования энергии. Например, хлор поглощается в дистальной зоне канальца.
Реабсорбция включает в себя различные методы транспортировки, ее механизм зависит от участка нефрона, где выполняется процесс поглощения.
Пример реабсорбции воды:
- в проксимальных зонах поглощается больший объем (40-45%), при этом используется осмотический механизм;
- в петле Генле с использованием поворотно-противоточному механизму происходит поглощение 25-28% жидкости;
- оставшаяся часть (25%) всасывается в дистальных извитых канальцах.
Конечный выход жидкости составляет лишь сотую часть общего объема.
Виды транспортировки жидкости для фильтрации
Реабсорбция, как один из этапов мочеобразования, характеризуется активным и максимальным поглощением нужных веществ, обеспечивающих правильную работу всего организма. Он имеет несколько путей поглощения органических соединений, однако наиболее важными являются активный и пассивный транспорт.
Скорость и степень фильтрации и перемещения важных органических соединений зависит от многих факторов, это:
- рацион;
- образ жизни;
- наличие в анамнезе хронических процессов.
Каждый из факторов влияет на работу всего организма в целом. Дисфункция почек приводит к расстройству всех систем.
Активная транспортировка
Реабсорбция в почках – это механизм всасывания веществ из первичной мочи, имеющий несколько этапов.
Одним из наиболее значимых является активная транспортировка элементов, она проходит в два процесса:
- активно-первичная;
- активно-вторичная.
Процессы активной транспортировки:
| Процесс |
Описание |
| Активно-первичный | Перемещение элементов проходит под воздействием энергии, которая образуется за счет распада кислоты. Процесс способствует всасыванию полезных микроэлементов. |
| Активно-вторичный | Транспортировка веществ проходит без затраты энергии. Процесс способствует перемещению аминокислот и глюкозы. |
С началом процесса переработки начинает активно использоваться мембрана, это оказывает влияние на распад глюкозы, белка и ионов натрия. С обратным всасыванием дополнительно присоединяются ионы металла. Глюкоза, проникшая в межклеточную жидкость, обратно транспортируется по капиллярам в кровяное русло. Вещество способно перерабатываться только в проксимальном участке.
Пассивная транспортировка
Обратное поглощение элементов осуществляется по направлению перемещения ионов. Активное всасывание происходит в дистальном извилистом участке. В других ситуациях переработка веществ производится по-разному или вовсе отсутствует, это зависит от особенностей элемента, который проходит переработку.
Вода обладает способностью усваиваться в любом отделе канальцев. В проксимальном участке всасывается 45% жидкости. Остальной объем усваивается в петле Генле (30%), в извитых канальцах (25%). Конечная биологическая жидкость, выводимая из организма, составляет всего 1% от всего вырабатываемого объема за сутки.
Канальцевая реабсорбция в почках
Реабсорбция в почках – это механизм переработки и усвоения полезных веществ, при котором используются различные виды транспортировки. Все они отличны принципом действия.
Транспорт натрия и хлора
В проксимальном участке канальцев реабсорбируется до 80% натрия и хлора, а вот в дистальной зоне и собирательных трубках всего 10%. В проксимальных участках натрий всасывается эквивалентно с объемом воды, поэтому канальцы остаются изоосмотичными.
Пассивный транспорт хлора осуществляется в участках клеточного контакта, они также проницаемы и для поглощения воды. При этом проницаемость межклеточных мембран не является величиной постоянной, на ее изменение влияют физиологические и патологические состояния.
В петле Генле в ее нисходящей зоне ионы натрия и хлора практически не поглощаются, а вот в восходящей части работает другой механизм поглощения. На верхнем слое локализуется система переноса элементов в клетки. У основания петли Генле также располагаются насосы-Na-K.
В дистальном участке реабсорбируется около 10% натрия, движущей силой при этом выступает Na-насос, который благоприятствует всасыванию вещества против активного концентрационного градиента. Хлор поглощается при пассивном транспорте и не зависимо от ионов натрия.
Транспорт калия
Калий в объеме 90-95% поглощается в проксимальных участках, остальной объем – в петле Генле. Если калий выводится вместе с мочой, этому способствует секреция клеток собирательных трубок и дистального канальца. Переизбыток калия в организме не способствует увеличению реабсорбции в проксимальном сегменте, однако, отмечается резкое увеличение его выработки клетками дистального участка.
Любой патологический процесс, способствующий подавлением фильтрационной способности почек, сопровождается значительным увеличением выработки калия в канальцах. А вот при дефиците вещества эти канальца обеспечивают его активную реабсорбцию.
Реабсорбция калия относится к активному механизму, а его выработка канальцами к пассивному. Усиление секреции вещества происходит под воздействием альдостерона, который влияет на его проницаемость. Еще одним важным показателем регуляции процесса транспортировки калия является инсулин. Это вещество снижает выведение калия.
Транспорт кальция
Стабилизация уровня кальция в плазме обеспечивается правильной работой почек и костями. Суточная норма потребления вещества составляет 1 г. Продуцируется оно кишечником (0,8 г) и почками (0,1-0,3 г).
Механизм реабсорбции проходит:
- в проксимальных сегментах (поглощается большая часть элемента – 50%);
- в восходящем участке петли Генле (20-25%);
- в дистальных участках (5-10%);
- в собирательных трубках (0,5-1%).
Организм человека не способен продуцировать кальций, вещество поступает извне. Транспорт кальция по канальцам обеспечивают такие гормоны, как паратгормон, соматотропный гормон и тирокальцитонин.
Транспорт магния
В здоровом организме за сутки вместе с мочой выводится 60-120 мг магния. В проксимальной зоне поглощается до 60%, остальная часть – в восходящем участке петли Генле. Процесс поглощения вещества относится к активному механизму и имеет ограниченную величину. Избыточное количество магния приводит к увеличению его экскреции почками, что провоцирует гиперкальциурию.
Правильная функциональность клубочковой фильтрации позволяет эффективно подавить высокое содержание магния, тем самым предотвратив развитие гипермагниемию.
Транспорт фосфора
Почки – это главный орган, отвечающий за поддержание постоянного уровня фосфатов в биологических жидкостях. В крови они представляются, как свободны фосфаты (80%) и ионы связанные с белками (20%). Через почки в сутки производится примерно 400-800 мг неорганического фосфора.
Реабсорбция вещества происходит:
- в проксимальной зоне – 60-70%;
- в петле Генле – 5-10%;
- в дистальных участках и собирательных трубках – 10-25%.
При интенсивном снижении транспортной системы проксимального участка активизируется мощность дистального канальца, который, в свою очередь, способен остановить развитие фосфатурии.
Транспорт фосфатов регулируется гормоном паращитовидных желез, он подавляет поглощение вещества в проксимальных сегментах, а также действие соматотропного гормона и витамина D3, которые стимулируют поглощение фосфатов.
Транспорт глюкозы
В сутки глюкоза может вырабатываться в объеме 150 мг. Проходя через клубочковый фильтр, она почти полностью поглощается в проксимальных участках. Механизм реабсорбции происходит при участии ферментов, энергии и кислорода. Движение глюкозы осуществляется вместе с натрием через мембрану против концентрационного градиента.
Глюкоза накапливается в клетках и в дальнейшем она фосфорилируется до состояния глюкозо-6-фосфат. Впоследствии вещество пассивно переносится в околоканальцевую жидкость. В канальцах максимально при активизации всех переносчиков глюкоза может сорбироваться в норме у мужчин – 375 мг/мин, у женщин – 303 мг/мин.
Транспорт белка
Суточная норма отфильтрованного в клубочках белка составляет 17-20 г/сут, он практически полностью поглощается в проксимальных участках, поэтому в моче обнаруживается в объеме от 10 до 100 мг. Транспорт белка относится к активному механизму, где участвуют протеолитические ферменты. Поглощение вещества проходит путем пиноцитоза.
Действие протеолитических ферментов позволяют белкам подвергаться гидролизу, при котором формируются аминокислоты.
Транспорт аминокислот
Уровень аминокислот в канальцах идентичен их уровню в плазме крови (2,5-3,5 ммоль/л). В норме аминокислоты поглощаются в 99% объема. Процесс происходит в начальных сегментах извитого канальца.
При этом имеются ограниченное количество переносчиков, которые в полном содержании соединяются с аминокислотами и реабсорбируются. Избыток выводится вместе с мочой, причем в составе урины обнаруживаются только следы этих веществ.
Системы противотока
Почки способны образовывать разведенную или концентрированную урину, что обеспечивается противоточно-множительной системой.
Она представлена локализующимися параллельно друг другу коленом петли Генле и собирательными трубками. По этим канальцам моча двигается в противоположных направлениях, при этом процесс транспортировки веществ в одном колене усиливается под воздействием работы другого колена (противоточного).
Основная роль в данной системе возлагается восходящему колену петли Генле. Эпителиальная ткань канальца активно поглощает ионы натрия, поддерживая гиперсмолярность жидкости в интерстициальном пространстве. Собирательная трубка, в которую впоследствии поступает урина, с восходящим коленом петли формирует противоток.
Вода в трубочках поглощается в малых объемах, тогда как натрий, мочевина и хлорид продолжает реабсорбироваться. Данный процесс способствует выделению нефроном большого объема гипотонично мало концентрированной биологической жидкости. Этот механизм получил название – разведение мочи.
Регуляция канальцевой реабсорбции
Почечное кровообращение является автономным процессом, так как даже при резких перепадах АД давление в капиллярах почек остается неизменным и практически всегда соответствует норме. Объяснить данное обстоятельство можно разницей в поперечных сечениях сосудов, подающих и выносящих кровь из органа.
Существует два наиболее значимых типа регуляции реабсорбции. Это гуморальная и миогенная ауторегуляция.
| Гуморальная регуляция | Миогенная ауторегуляция |
| Данный тип регуляции реализуется за счет действия гормонов. Основной показатель функциональности канальцевого поглощения – это всасывание воды. Механизм проходит в два этапа: обязательный и зависимый. Обязательный производится в проксимальных сегментах и не зависит от количества жидкости. Зависимый – в дистальной зоне и собирательных трубках, регулируется действием гормонов. | Повышение АД стенки артериол, транспортирующих кровь в почки, сокращаются. Соответственно, поступление крови падает и давление в канальцах также. В механизме принимают участие ангиотензин, лейкотриены и тромбоксаны. Антагонистами данных элементов являются дофамин, ацетилхолин. Взаимодействие полярных сил приводит к восстановлению давления в капиллярах. |
Нарушение реабсорбции и их диагностика
Реабсорбция в почках обеспечивает нормальную функциональность всех органов и систем, сбои неминуемо приводят к формированию многих заболеваний, это затрагивает в частности мочевыделительную систему.
Любая патология проявляется характерной симптоматикой:
- нарушение поглощающей способности канальцев способствует снижению объема жидкости и нужных элементов (возможная причина – подавление активности элементов, участвующих в перемещении, недостаточное количество переносчиков, разрушение эпителия канальцев);
- изменение качественных и количественных характеристик мочи свидетельствуют о почечных проблемах (нефрит, почечная недостаточность, тубулопатия);
- дисфункция клеток эпителия канальцев может возникнуть при повреждении дистальных отделов, тканей мозгового и коркового слоя парного органа;
- олигурия – снижение суточного выделения урины;
- полиурия – высокое увеличение количества конечной мочи;
- гормональный дисбаланс – избыточная продукция альдостерона провоцирует высокую степень реабсорбции натрия и задержку оттока жидкости, вместе с этим снижается уровень калия.
Оценить проксимальную реабсорбцию помогает определение уровня глюкозы, учитывая наиболее высокое значение. Для этого пациенту в/в вводится раствор глюкозы, увеличивающий показатель в крови.
После проведения подобной процедуры на исследование берется моча. Норма показателя глюкозы в моче составляет 9,5-10 ммоль/л. Оценить дистальную реабсорбцию можно при помощи введения пациенту вазопрессина, после чего на исследование берется кровь и моча.
Вероятные осложнения
При сбоях процесса реабсорбции могут появляться различные осложнения:
- дистрофия тканей почек и канальцев, в том числе воспалительные процессы;
- нефротические изменения, провоцирующие сбои процесса мочевыделения;
- эндокринные нарушения, влияющие на ионный метаболизм;
- почечная недостаточность;
- изменение в моче уровня некоторых органических соединений (водорода, глюкозы).
Как лечить нарушение реабсорбции?
Проблемы с процессом реабсорбции – это следствие различных заболеваний, косвенно или прямо влияющих на функциональность почек, либо заболеваний, напрямую связанных с парным органом. Цель терапии – коррекция состояния.
Она зависит от того, всасывание какого элемента подверглось сбоям:
- фосфат-диабет – назначается витамин D3, он купирует дистрофические изменения в канальцах и почках;
- ацидоз – назначаются щелочные растворы;
- нарушение поглощения ионов кальция – приписывается прием кальция и фосфора;
- глюкозурия – соблюдение режима питья и потребление достаточного объема глюкозы;
- нарушение поглощения калия – прием препаратов, содержащих калий;
- цистинурия – ограничивается потребление аминокислот, увеличивается щелочное питье.
Лечение направлено на устранение причины и коррекцию состояния. Основная задача – это поддержание правильной работы почек и купирование возможного риска развития более сложных заболеваний.
Описанные методы терапии способны оказать лишь стимулирующую роль, приближая реабсорбцию в почках ближе к норме. Излечить основное заболевание, воздействующее на работу парного органа, к примеру СД или гипертонию, подобная схема не сможет.
Видео о реабсорбации
Нефрон. Физиология мочеобразования: