Механизмы разведения мочи. Сбережение воды почками
а) В проксимальном канальце жидкость остается изоосмотичной плазме. По мере прохождения жидкости по проксимальным канальцам растворенные в ней вещества и вода реабсорбируются почти в равных соотношениях. При этом осмолярность меняется незначительно, т.е. первичная моча изоосмолярна плазме и составляет около 300 мосм/л. В нисходящем отделе петли Генле вода в результате осмоса покидает ее просвет, осмолярность мочи и межклеточной жидкости мозгового слоя уравнивается, превышая значение в проксимальных канальцах в 2-4 раза. Таким образом, проходя через мозговой слой почки, моча концентрируется.
Образование разведенной мочи при низком уровне антидиуретического гормона.
Отметим, что в восходящем отделе петли Генле моча становится сильно разведенной.
В дистальных канальцах и собирательных трубочках процесс разведения продолжается вследствие реабсорбции NaCl и незначительной проницаемости данного сегмента для воды при низком уровне АДГ.
Продолжающаяся реабсорбция растворенных веществ и низкая проницаемость стенок для воды ведет к выделению большого объема разведенной мочи (численные значения приведены в мосм/л)
б) Моча в восходящем отделе петли Генле становится менее концентрированной. В восходящем отделе петли Генле, особенно в ее толстом сегменте, интенсивно реабсорбируются ионы Na+, K+ и Сl-. Для воды, однако, этот сегмент непроницаем, несмотря на присутствие значительного количества АДГ. Следовательно, жидкость по мере продвижения к начальным отделам дистальных канальцев становится все более разведенной, ее осмолярность прогрессивно убывает, составляя на входе в дистальный каналец около 100 мосм/л.
Таким образом, независимо от наличия или отсутствия АДГ моча, покидающая начальный отдел дисталъных канальцев, является гипоосмолярной, составляя лишь 1/3 осмолярности плазмы.
в) При отсутствии АДГ в дистальных канальцах и собирательных трубочках происходит дальнейшее разведение мочи. По мере дальнейшего продвижения жидкости по дистальным извитым канальцам, собирательным трубочкам и протокам дополнительно происходит реабсорбция NaCl. При отсутствии АДГ этот сегмент также непроницаем для воды, поэтому дополнительная реабсорбция растворенных веществ приводит к образованию большого объема сильно разведенной мочи (до 50 мосм/л).
В итоге механизм формирования разведенной мочи заключается в продолжении реабсорбции растворенных веществ из дистальных сегментов канальцевой системы и ограничении реабсорбции воды. В норме моча, покидающая восходящий отдел петли Генле и начальные отделы дистального канальца, всегда разведена независимо от уровня АДГ. При отсутствии АДГ моча разводится еще больше в последующих сегментах канальцевой системы, и это приводит к выделению большого объема разведенной мочи.
Способность почек сберегать воду путем выделения концентрированной мочи
Способность почек формировать мочу более концентрированную, чем плазма, крайне важна для выживания человека, а также млекопитающих, обитающих на суше. Организм непрерывно теряет воду различными путями, среди которых: испарение легкими, выделение через желудочно-кишечный тракт с испражнениями, через кожу путем испарения и с потом, а также с мочой. Необходимо, чтобы поступление жидкости в организм соответствовало потерям, однако способность почек формировать небольшое количество концентрированной мочи уменьшает необходимый для поддержания гомеостаза объем, что особенно важно при дефиците воды.
При нехватке воды в организме почка формирует концентрированную мочу, продолжая выделять растворенные вещества, тогда как реабсорбция воды усиливается, а объем образованной мочи уменьшается. Почка человека способна вырабатывать мочу с максимальной осмолярностью 1200-1400 мосм/л, что в 4-5 раз превышает осмолярность плазмы. Некоторые животные пустыни, например австралийская кенгуровая мышь, способны доводить концентрацию мочи до 10000 мосм/л. Это позволяет животным обходиться в пустыне без питья; расход воды покрывается за счет поступления ее с пищей и образования в результате метаболических процессов. У животных, адаптированных к пребыванию в водной среде, например бобров, почки обладают минимальной концентрирующей способностью, составляя лишь около 500 мосм/л.
