Б. Процесс мочеобразования. А. Основное назначение почек

А. Основное назначение почек

Функция почек

Поверхностная закалка

Поверхностная закалка состоит в нагреве поверхностного слоя стали до температур выше фазовых превращений с последующим его быстрым охлаждением. В ходе такой закалки поверхностный слой изделия приобретает повышенную твёрдость, а сердцевина остаётся вязкой.

Нагрев под закалку обычно производят токами высокой частоты (ТВЧ). Иногда также используют плазменные горелки или лазерное излучение. При нагреве токами высокой частоты стальную деталь помещают в так называемый индуктор, представляющий собой катушку из медной трубки, внутри которой циркулирует охлаждающая вода. При прохождении по индуктору переменного тока в детали возникает переменное магнитное поле, вызывающее вихревые токи. Эти токи протекают в основном по поверхности детали и разогревают только поверхностный слой. Глубина разогреваемого слоя зависит от частоты тока. Чем выше частота тока, тем меньше глубина.

Для ТВЧ-закалки используют генераторы переменного тока с частотой от 500 Гц до одного МГц. При этом толщина закалённого слоя меняется в пределах от 10 мм до десятых долей миллиметра. После разогрева поверхностный слой охлаждают, распыляя на его с помощью специального устройства охлаждающую жидкость.

ТВЧ-закалку обычно применяют для обработки различных валов и шестерён, где необходима твёрдая поверхность и вязкая сердцевина.

Иногда термообработку сочетают с насыщением поверхностного слоя детали каким либо химическим элементом. Такой способ обработки называют химико-термической обработкой.

Основной функцией почек является выведение из организма воды и водорастворимых веществ (конечных продуктов обмена веществ) (см. рис. 1). С экскреторной функцией тесно связана функция регуляции ионного и кислотно-основного равновесия внутренней среды организма (гомеостатическая функция). Обе функции контролируются гормонами. Кроме того, почки выполняют эндокринную функцию, принимая непосредственное участие в синтезе многих гормонов (3, см. с. 323). Наконец, почки участвуют в процессах промежуточного метаболизма (4), особенно в глюконеогенезе и расщеплении пептидов и аминокислот (см. с. 157).

Через почки проходит очень большой объем крови: 1500 л в сутки. Из этого объема отфильтровывается 180 л первичной мочи. Затем объем первичной мочи существенно снижается за счет реабсорбции воды, в итоге суточный выход мочи составляет 0,5-2,0 л.

Функциональной (и структурной) единицей почек является нефрон, в почке человека содержится примерно 1 млн нефронов. Процесс мочеобразования в нефронах складывается из трех этапов.

Ультрафильтрация (гломерулярная или клубочковая фильтрация). В клубочках почечных телец из плазмы крови в процессе ультрафильтрации образуется первичная моча, изоосмотическая с плазмой крови. Поры, через которые фильтруется плазма, имеют эффективный средний диаметр 2,9 нм. При таком размере пор все компоненты плазмы крови с молекулярной массой (М) до 5 кДа свободно проходят через мембрану. Вещества с M < 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М > 65 кДа) удерживаются порами и не попадают в первичную мочу. Так как большинство белков плазмы крови имеют достаточно высокую молекулярную массу (М > 54 кДа) (см. с. 271) и заряжены отрицательно, они удерживаются гломерулярной базальной мембраной и содержание белков в ультрафильтрате незначительно.

Реабсорбция. Первичная моча концентрируется (примерно в 100 раз по сравнению с исходным объемом) за счет обратной фильтрации воды. Одновременно по механизму активного транспорта (см. с. 321) в канальцах реабсорбируются практически все низкомолекулярные вещества, особенно глюкоза, аминокислоты, а также большинство электролитов (неорганических и органических ионов). Реабсорбция аминокислот осуществляется с помощью группоспецифичных транпортных систем (переносчиков), с дефектом которых связан ряд генетически обусловленных наследственных заболеваний (цистиноз, глицинурия, синдром Хартнупа).

Секреция. Большинство веществ, подлежащих выведению из организма, поступают в мочу за счет активного транспорта в почечных канальцах. К таким веществам относятся ионы H⁺ и К⁺, мочевая кислота и креатинин, лекарственные вещества, например пенициллин.