Почечная система. Регуляция артериального давления почками
Краткосрочная регуляция артериального давления осуществляется за счет влияния симпатической нервной системы на общее периферическое сопротивление и емкость сосудов, а также на сердечную деятельность. В организме, однако, существует мощный механизм регуляции артериального давления, эффективность которого проявляется в течение недель и даже месяцев. Этот долговременный контроль над артериальным давлением тесно связан с поддержанием постоянства объема жидкости в организме, который, в свою очередь, определяется соотношением между поступлением жидкости в организм и выделением жидкости из организма. Для нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы приход и расход жидкости были строго сбалансированы. Эту задачу выполняет система нервной и гуморальной регуляции, в том числе и местные почечные механизмы, регулирующие выведение воды и соли. В этой главе обсуждается ведущая роль долговременной регуляции кровяного давления с участием почечных механизмов.
Почечная система регуляции объема жидкости в организме, контролирующая артериальное давление, в сущности, проста: когда в организме увеличивается объем внеклеточной жидкости, происходит увеличение обьема крови и артериального давления. При увеличении артериального давления почки выводят избыток жидкости из организма — и давление возвращается к нормальному уровню.
В процессе филогенетического развития животных прямой почечный механизм регуляции артериального давления является простейшим, а у низших позвоночных — единственным (например, у миксин). У этих низших морских животных класса круглоротых уровень артериального давления низкий (лишь 8-14 мм рт. ст.) и меняется прямо пропорционально обьему крови. Миксины постоянно потребляют морскую воду, которая абсорбируется в кровь, повышая и объем, и давление крови. Однако, как только давление оказывается слишком высоким, почки выделяют избыток жидкости с мочой и нормализуют давление. При низком уровне давления почки выделяют жидкости меньше, чем поглощает животное. В этом случае непрерывное потребление воды приводит к увеличению объема внеклеточной жидкости, объема крови и давления до более высокого уровня.
В процессе эволюции этот простейший механизм регуляции артериального давления сохранился и у человека. Почки у человека так же выделяют больше или меньше воды и соли в зависимости от величины артериального давления, как и у миксин. Например, повышение артериального давления у человека лишь на несколько миллиметров ртутного столба способно увеличить выделение воды в 2 раза (так называемый гипертензивный, или прессорный, диурез) и выделение соли также в 2 раза (гипертензивный натрийурез).
У человека, как и у низших животных, почечная система регуляции объема жидкости в организме является основным механизмом долговременного контроля артериального давления. Однако в процессе эволюции неоднократно происходило усовершенствование этого механизма для более точного контроля над давлением. Особо важным усовершенствованием, как мы увидим позже, оказалось развитие ренин-ангиотензиновой системы.
Зависимость объема мочи, выделяемого изолированной почкой, от величины артериального давления. Показано увеличение диуреза при повышении артериального давления
На рисунке показано влияние уровня артериального давления на мочеотделение изолированной почки: по мере роста артериального давления объем выделяемой мочи увеличивается.
Это явление получило название гипертензивного диуреза. Кривую, представленную на рисунке, называют кривой диуреза, или функциональной почечной кривой. У человека при уровне артериального давления 50 мм рт. ст. моча не образуется, при уровне давления 100 мм рт. ст. диурез в норме, а при уровне 200 мм рт. ст. диурез увеличивается в 6-8 раз по сравнению с нормой. Кроме того, происходит увеличение не только объема выделяемой мочи, но и выведения натрия, т.е. гипертензивный натрийурез.
Увеличение сердечного выброса, объема выделяемой мочи и артериального давления в ответ на увеличение объема крови у собак с заблокированными механизмами рефлекторной регуляции артериального давления. Показано возвращение артериального давления к нормальному уровню благодаря усиленному диурезу в течение 1 ч
Эксперимент, показывающий значение почечных механизмов регуляции объема жидкости в организме для контроля над артериальным давлением. На рисунке выше представлены результаты экспериментальных исследований, в которых все рефлекторные механизмы регуляции артериального давления у собак были заблокированы. Артериальное давление у таких животных повысили путем быстрого внутривенного вливания 400 мл крови. Это привело к увеличению сердечного выброса примерно в 2 раза и увеличению среднего артериального давления до 205 мм рт. ст. (т.е. на 115 мм рт. ст. выше нормального уровня в покое). На средней кривой показано влияние возросшего артериального давления на объем выделенной мочи: диурез увеличился в 12 раз. Благодаря усиленному выведению жидкости с мочой сердечный выброс и артериальное давление в течение 1 ч вернулись к нормальному уровню. На этом примере наглядно видна исключительная способность почек снижать артериальное давление до нормы путем выведения из организма большого объема жидкости.
Видео физиология регуляции АД (кровяного давления) - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин