Функциональные особенности образования мочи

В настоящее время мочеобразование рассматривается как совокупность процессов фильтрации, реабсорбции и секреции, которые происходят в функ­циональной единице почки нефроне. Последний состоит из клубочка с кап­сулой почечного клубочка и дистального отдела канальцевого аппарата.

Процесс фильтрации происходит через полупроницаемую капсулу почеч­ного клубочка. В результате фильтрации образуется первичная моча, которая по своему химическому составу является истинным ультрафильтратом плазмы, содержащим небольшое количество белков.

Фильтрация плазмы в клубочке и образование первичной мочи становят­ся возможными вследствие разности давлений по обе стороны висцерального листка капсулы почечного клубочка. Это так называемое эффективное филь­трационное давление (Рэф), которое представляет собой разность гидростати­ческого давления крови в капиллярах клубочка (Р), с одной стороны, и суммы величин онкотического давления плазмы Р_о крови и гидростатического дав­ления в клубочковой капсуле (Р_с) — с другой:

Р_(эф) = Р – (Р_о + Р_с).

В настоящее время гидростатическое давление измерено в капиллярах клубочка. Оно составляет приблизительно 50-70% величины среднего давле­ния в больших артериях (90 мм рт. ст.), достигая 45--65 мм рт. ст. В сравне­нии с капиллярами других органов это наиболее высокое давление. У детей среднее артериальное давление несколько ниже, чем у взрослого (см. «Сердеч­но-сосудистая система»).

Высокое гидростатическое давление в клубочке определяется особенно­стями кровоснабжения почек; известно, что почечные артерии отходят непо­средственно от аорты; кроме того, диаметр приносящего сосуда клубочка в 2 раза больше диаметра выносящего сосуда клубочка.

В настоящее время удалось измерить почечный кровоток не только у взрослых, но у детей различного возраста (почечный кровоток — количество крови, проходящее через кровеносные сосуды почек в единицу времени). У че­ловека примерно каждые 5—10 мин вся циркулирующая кровь протекает че­рез почки, а за сутки через почки проходит 1500 л крови, причем через кор­ковый слой протекает 80 — 93% общего почечного кровотока. На единицу массы тела корковое вещество почки получает в 20 — 30 раз больше крови, чем мозговое вещество. Веществом, которое почти полностью выводится поч­ками, является парааминогиппуровая кислота (ПАГ).

Приводим возрастные особенности плазмотока у детей.

Возраст	Максимальная секреция ПАГ (в мг/мин на 1,73 м2)
Новорожденные недоно­шенные	3 – 40
Новорожденные доношен­ные	12 – 30
Грудной	34 – 90
Старше года	55 – 100
Взрослые

Как видно из приведенных данных, плазмоток в почках у детей раннего возраста как в абсолютных, так и в относительных величинах (на поверхность тела) несколько меньше, чем у взрослого человека. С возрастом плазмоток быстро возрастает и у детей старше года становится равным плазмотоку взрослого человека. Чтобы определить кровоток, нужно величину плазмотока умножить на 2. Таким образом, почки являются органом, который очень обильно кровоснабжается. Именно этим можно объяснить высокую их чув­ствительность к гипоксии.

Онкотическое давление плазмы составляет 24 мм рт. ст. (в среднем), а гидростатическое давление в клубочковой капсуле — приблизительно 15 мм рт. ст.

Таким образом, у здорового взрослого человека эффективное гидростати­ческое давление будет в среднем колебаться от 6 [45 -(24 + 15)] до 26 мм рт. ст. [65-(24+ 15)]. Приведенная величина давления действительна лишь для начальной части капилляров клубочка. В начале же отводящего сосуда это давление становится нулевым.

У новорожденных онкотическое давление крови относительно ниже вследствие гипопротеинемии. Лишь к 3 — 6 мес онкотическое давление повы­шается. Таким образом, относительно низкое гидростатическое и онкотиче­ское давление как бы взаимно уравновешивают друг друга.

В педиатрической клинике для суждения о клубочковой фильтрации наи­большее распространение получил клиренс по эндогенному креатинину. Его величина изменяется в зависимости от возраста ребенка, что и характеризует важнейшую функцию почки, т. е. клубочковую фильтрацию (табл. 3).

Табл. 3. Показатели клиренса по эндогенному креатину у детей.

Возраст	Клиренс, мл/мин	В % к клиренсу взрослых	Возраст	Клиренс, мл/мин	В % к клиренсу взрослых
Новорожден. (1 день)		7,5	6 мес
1 мес.			12»
2»			Старше 1 года	100 ± 20
3»			Взрослые	100 ± 20

Как видно из табл. 1, клиренс у детей первого года жизни значительно ниже, чем у взрослых, что объясняется особенностью строения клубочков.

Сравнение показателей клубочковой фильтрации детей и взрослых по­казывает, что компенсаторные возможности у детей ограничены, что прихо­дится учитывать в построении питания и водного режима детей раннего возраста. Полученные показатели полностью обеспечивают гомеостазис ребенка раннего возраста при естественном вскармливании. Превышение границы функциональной выносливости почки нередко может приводить к расстрой­ству пищеварения, которое в силу несовершенства регулирующих систем и особенностей водно-минерального обмена в грудном возрасте может ос­ложняться токсическим состоянием с нарушением кровообращения, что будет способствовать нарушению почечных функций.

Как видно из приведенных данных, особенно низкие показатели клубочковой фильтрации отмечаются у новорожденных, что связано с особенностью строения клубочка (кубический эпителий висцерального листка капсулы клу­бочка, небольшие размеры, относительно низкое гидростатическое давление). Имеет также значение изменение путей выведения из организма продуктов обмана после рождения, что вызывает сразу нагрузку на почки (до рождения основным органом выделения у плода является плацента).

Вследствие этого наступает транзиторная почечная недостаточность, ко­торая быстро исчезает. На первом году жизни клубочковая фильтрация бы­стро нарастает и уже к концу второго года достигает величин, свойственных взрослому человеку. Важнейшее значение для образования мочи имеют даль­нейшие процессы, происходящие в нефроне, и прежде всего обратное всасыва­ние в кровь основной массы воды, электролитов и других веществ.

Подсчитано, что через почечные канальцы в сутки реабсорбируется около 178,5 л воды, 1 кг хлорида натрия, 360 г карбонатов, 170 г глюкозы и т. д.

Процесс реабсорбции и секреции происходит в дистальном отделе нефро­на, который состоит из трех частей: а) проксимального канальца, б) тонкого сегмента (U-образная часть петли нефрона), в) дистального канальца.

Дистальный отдел нефрона условно делится на 3 части потому, что ка­ждой из них свойственны особые функции в процессе реабсорбции и секреции.

Проксимальный каналец расположен в корковом веществе поч­ки. В нем происходит обратное всасывание большей части веществ, в том чис­ле около 85 % профильтровавшейся воды, натрия и хлора, бикарбонатов, все количество глюкозы, почти целиком фосфаты, калий, аминокислоты, белки. В этом же отделе происходит активная секреция высокомолекулярных чуже­родных организму веществ (например, связанный с белком диодраст). Как ре­абсорбция, так и секреция в проксимальном отделе осуществляются благода­ря энзиматическим процессам.

Тонкий сегмент петли нефрона расположен в мозговом слое. Благодаря U-образной форме этот отдел играет существенную роль в создании в мозго­вом слое почки среды с высокой осмотической активностью, а в связи с этим и возможности получения максимальной концентрации мочи при ее прохо­ждении через собирательные трубки. Это осуществляется с помощью факуль­тативной резорбции и секреции натрия и частично воды (натриевый насос).

Дистальный каналец расположен в корковом веществе. В этом от­деле происходят реабсорбция остальных 14% профильтровавшейся воды, окончательная реабсорбция натрия, обратное всасывание бикарбонатов. Здесь осуществляется секреция ионов Н⁴ и К⁺, при которой путем ионообмена под­кисляется моча, и здесь же в основном происходит экскреция проникших в ор­ганизм чужеродных веществ (красители, антибиотики). Среди последних инте­рес представляет пенициллин, концентрация которого в 6 — 8 раз выше в канальце, чем в крови.

Собирательные трубки, хотя и не принадлежат по своему эмбрионально­му развитию к нефрону, ввиду их функционального значения следует считать продолжением дистальной части канальца. Именно в этом отделе происходит окончательная концентрация мочи, т. е. образуется конечная моча, выделяемая наружу по мочевым путям. Величина реабсорбции различных веществ, происходящей в канальцевом ап­парате нефрона, может быть определена по степени разницы между клубочковой фильтрацией, устанавли­ваемой по инулину и креатинину, и клиренсу по данному веществу.

Процессы реабсорбции и секреции в канальцевом аппарате нефрона у детей имеют ряд отличий. Особое внимание заслуживает водовыделительная функция по­чек. Способность энергично выводить воду при ее избытке, выделяя большое количество гипотонической мочи, или экономить воду при ее недостатке, образуя малые количества высококонцентрированной мочи, - наиболее важная функция почки человека. Хотя у ре­бенка плотность мочи низкая, однако это еще не означает, что почка ребенка хорошо выводит избыток воды. Наоборот, почки новорожденных не способны быстро освободить организм от избытка воды. Так, например, при водной нагрузке у взрослого человека через 2 ч полностью происходит выведение воды. У новорожденного одного дня жизни за то же время выводится всего около 15%, на 2--3-й день — 20 — 25%, на 7-й день — 45%, на 14-й — 60% введенной жидкости. Осмолярная концентрация мочи у детей значи­тельно меньше чем у взрослых. У детей в период так называемой физио­логической убыли массы тела она приблизительно в 3 раза меньше, чем у взрослого человека.

Зависимость осмотического давления мочи от величины диуреза начинает проявляться у ребенка на 5-м месяце жизни, а у ребенка 7 мес она уже выра­жена так же, как у взрослого человека. По некоторым данным, окончательное формирование функции осморегуляции происходит примерно ко второму го­ду жизни. Реабсорбция остальных веществ зависит от возраста ребенка. Реаб-сорбция глюкозы у детей первых месяцев жизни составляет всего 25 % нормы взрослого. Поэтому у детей нередко наблюдается глюкозурия, которая может возникать при небольшой сахарной нагрузке. Способность концентрировать хлориды созревает на втором году жизни. У детей раннего возраста экскре­ция хлоридов с мочой составляет всего 1 — 10 мг/ч, а у детей старшего возра­ста — 740 мг/ч.

У детей раннего возраста механизмы почечной регуляции кислотно-ос­новного состояния к моменту рождения также не созревают. Об этом свиде­тельствует очень быстрое развитие ацидоза при различных заболеваниях. За то же время почка ребенка выделяет в 2 раза меньше кислотных радикалов, чем почка взрослого человека.

Незрелостью почечных канальцев у детей первых недель жизни объяс­няется ограничение продукции аммиака, в связи с чем важнейший механизм экономии оснований практически не функционирует. Однако есть вещество, которое канальцы детской почки реабсорбируют со значительно большей энергией, чем почечные канальцы взрослого. Таким веществом является нат­рий, который у детей легко депонируется в тканях. Задержка натрия ведет к развитию отеков и других проявлений гиперсалемии.

Недостаточная реабсорбционная функция канальцевого аппарата главным образом связана с незрелостью эпителия дистальных канальцев. Л. Г. Гинецинекий и другие авторы показали, что у детей на первом году жизни не отмечаются реакции на введение антидиуретического гормона гипо­физа, минералокортикоидов (введение альдостерона не вызывает у них изме­нений электролитного состава мочи задержки Na), которые обнаруживают­ся у взрослых.

Процесс секреции в канальцах детской почки происходит медленнее, чем у взрослых. Например, почки новорожденных в 2 раза медленнее секретируют парааминогиппуровую кислоту, чем почки взрослого. Активная секреция пе­нициллина возникает у ребенка лишь к 6 мес жизни. Все эти особенности сле­дует учитывать при назначении различных медикаментов, введении солевых растворов и т. д.

Практическая работа студента

УИРС: Графологическая структура по суточной экскреции различных веществ с мочой у детей различного возраста.

-- Практические навыки:

Студент должен знать:

1. Анатамо-физиологическиие особенности органов мочевыводящих систем.
2. Функциональные особенности почек.

Студент должен уметь:

1. правильно собрать анамнез, выделить факторы способствующие развитию заболеваний МВС.
2. Определить возрастные особенности МВС.

Рекомендуемая литература:

1. Учебные лекции

2. Мазурин А.В., Воронцов И.М. Пропедевтика детских болезней. СПб.: Фолиант, 1999.

Дополнительная литература:

1. Пропедевтика детских болезней //Т.В. Капитан// М, 2004г.

2. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков. // Н.И. Обреимова, А.С. Петрухин // Москва, «Академия», 2000г.

3. пропедевтика детских болезней // О.И. Чапова, Г.Ю. Лазарева // Москва «Владос пресс, 2005г.»

Метод. рекомендации подготовлены доц. кафедры педиатрии, Р.Ш. Азизовой.

Рецензент проф. Соловьёва И.Л.