Особенность энергетического обмена в почках
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА В ПОЧКАХ
Типы нефронов
Каналец
Каналец образован слоем клеток однорядного эпителия, расположенных на базальной мембране. В канальце выделяют:
- Проксимальный каналец (извитой и прямой каналец);
- Петля Генле (низходящая тонкая часть, восходящая тонкая часть, толстая восходящая часть, в конце плотное пятно). Плотное пятно - участок канальца, контактирующего с афферентной и эфферентной артериолами (этот участок называют ЮГА – юкстагломерулярный аппарат. Он состоит из 3 типов клеток: гранулярных, экстрагломерулярных мезангиальных, клеток macula dansa);
- дистальный извитой каналец;
- связующий каналец;
- Система собирательных трубок (коры, мозгового вещества).
- Поверхностные (корковые) нефроны. Почечные тельца в 1 мм от капсулы почки. Имеют короткую петлю Генле;
- Интракортикальные нефроны. Почечные тельца расположены в средних отделах коры. Имеют и длинные и короткие петли Генле.
- Юкстамедуллярные нефроны. Почечные тельца расположены над границей между корковым и мозговым веществом. Имеют длинную петлю Генле.
Кровь попадает в почку через почечную артерию, за 1 минуту в почках фильтруется 1000 - 1300 мл крови.
|
|
Функции почек:
- Почки образуют и выделяют мочу. С мочой из организма удаляются излишки воды органических кислот, витаминов, гормонов и электролитов. С мочой из организма удаляются конечные продукты обмена веществ и ксенобиотики;
- Почки синтезируют и секретируют в кровь глюкозу;
- Почки синтезируют и секретируют в кровь БАВ: ренин, эритропоэтин, 1,25-дигидроксивитамин Д3, простагландины, кинины.
Благодаря перечисленным выше функциям почки регулируют в организме водно-солевой баланс, КОС, гемопоэз, регулируют кровяное давление и в целом обеспечивают поддержание гомеостаза.
Почки характеризуются самым высоким энергетическим обменом. АТФ образуется в почках в основном в реакциях аэробного окисления, интенсивность которых отражает потребление О2. При массе всего 0,5% от общей массы тела, почки потребляют 10% от всего поступившего в организм О2. При этом, в корковом веществе почек выражен аэробный процесс, в мозговом преобладает анаэробный.
Основными субстратами для реакций аэробного окисления являются: жирные кислоты; кетоновые тела и глюкоза.
Основной расход АТФ связан с процессами активного транспорта при реабсорбции, секреции, а также с биосинтезом белков.
Почки характеризуются высоким обменом белков. В почках образуется большое количество ферментов (ЛДГ, АСТ, АЛТ, глутамат ДГ, глицин-амидинотрансфераза), синтезируются отдельные компоненты систем свертывания, фибринолиза и комплемента крови.
|
|
В клетках юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) синтезируется ренин - протеолитический фермент, который участвует в регуляции тонуса сосудистого тонуса, артериального давления и водно-солевого обмена.
В почках синтезируется белок кининоген. Попадая в кровь, кининоген под действием калликреинов (сериновых протеиназ) превращается в кинины (вазоактивные пептиды): брадикинин и каллидин. Брадикинин и каллидин обладают сосудорасширяющим эффектом - понижают артериальное давление.
В почках вырабатывается гликопротеин эритропоэтин (почечный эритропоэтический фактор, ПЭФ). Он стимулирует образование эритроцитов из стволовых клеток красного костного мозга.
В почках наблюдается высокая активность протеолитических ферментов. Они участвуют в катаболизме белков с низкой молекулярной массой (5-6 кДа) и пептидов, которые фильтруются в первичную мочу. В клетках канальцев, под действием лизосомальных протеолитических ферментов эти белки и пептиды гидролизуются до аминокислот, которые идут на глюконеогенез или поступают в кровь. При этом большое значение имеет гидролиз гормонов и других БАВ белковой природы.
Почки выделяют в кровь много серина (синтезируется из гли) и немного аланина.
В почках активно происходит аммониогенез.
Почки поглощают из крови много глутамина, который под действием глутаминазы гидролизуется с образованием аммиака и глутамата:
Глутаминаза почек значительно индуцируется при ацидозе, ингибируется при алкалозе.
Глутаматдегидрогеназа дезаминирует глутамат до α-кетоглутарата.
Аммиак с протонами и анионами образует соли аммония (0,5 г/сут), которые выделяются с мочой.
Этот процесс используется для регуляции КОС и сохранения в организме важнейших катионов Na+ и К+.