Нефрон и его функции

Один малыш-персонаж книги К.Чуковского "От двух до пяти"-удивляется: "Вот чудо: я пью и кофе, и воду, и чай, и какао, а из меня выходит только чай". Все чудесные биофизические и биохимические превращения с жидкостями, которые мы выпиваем, совершаются в почках, а точнее, в нефронах.

Начинаются они в мальпигиевом тельце нефрона. Когда кровь протекает по многочисленным петлям капиллярного клубочка, то благодаря высокому давлению в них крови, в бокаловидную капсулу из нее фильтруются вода и различные вещества: натрий, калий, фосфаты, глюкоза... Эта отфильтрованная первичная моча по своему составу очень сходна с плазмой крови. За исключением, правда, жиров и белков. Капилляры не пропускают крупномолекулярные ценные белки; в капсулу имеют право проникнуть лишь конечные продукты белкового обмена-такие вещества, как мочевина, мочевая кислота. Очищение от них крови-одна из важнейших функций нефронов.

Первичная моча содержит множество ценных и необходимых для организма веществ. Для того, чтобы вернуть их в кровь, природа и снабдила нефрон мочевым канальцем, в котором интенсивно идут процессы реаб-сорбции, то есть обратного всасывания. Начинаются они сразу же по выходе первичной мочи из капсулы. Уже на первоначальных извитых отрезках пути мочевого канальца нефрон торопится вернуть в кровь глюкозу, витамины, бикарбонаты, 40-45 процентов воды, калий, до 80 процентов натрия... Надо сказать, что за утечками натрия нефрон следит достаточно строго. Если, к примеру, излишки глюкозы он легко отдает и они выводятся с мочой (это помогает в диагностике сахарного диабета), то натрий он старается вернуть чуть ли не полностью. Ведь без него невозможны биохимические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности любой клетки организма. Не случайно в крови поддерживается постоянная концентрация натрия-3,3 грамма на один литр. А падение концентрации на 1 грамм грозит организму гибелью.

Всасывание веществ в начальном извитом отделе канальца происходит по-разному. Так, ионы калия, кальция, натрия, молекулы глюкозы, аминокислот транспортируются активно, с помощью различных биохимических реакций. Вода же всегда стремится вслед за всасываемыми веществами, чтобы поддержать их постоянную концентрацию.

Но вот ё области петли Генле срабатывает механизм реабсорбции, который называют поворотно-противоточной системой. Это довольно хитроумное устройство. Восходящий отдел этой петли способен очень активно всасывать, "выуживать" натрий из канальцевой жидкости. А как известно, натрий обладает способностью увлекать за собой воду. Но (и в этом вся хитрость) вода выходит в кровеносные капилляры не из этого участка петли, а из параллельно идущего нисходящего. В нисходящем участке петли образуется высококонцентрированная моча. Эти процессы проходят сопряженно и усиливают друг друга.

Миновав петлю Генле, канальцевая жидкость поступает в следующий, довольно извитой, как и начальный, участок канальца. Здесь также действуют важнейшие механизмы поддержания постоянства состава крови. Именно благодаря им нефрон, в частности, может возвращать в кровь больше или меньше воды в зависимости от ситуации. Например, когда клетки организма "испытывают жажду", по приказу центральной нервной системы, переданному через антидиуретический гормон (АДГ), вырабатываемый гипоталамусом, в этом отделе канальца задерживается натрий и открываются шлюзы для воды, которая устремляется в кровеносные капилляры. В результате организм получает необходимую ему жидкость, а диурез (процесс выделения мочи), естественно, уменьшается. И наоборот, когда в организме образуется избыток жидкости, нефроны поставляют в кровь много натрия, чтобы поддержать осмотическое давление, а воду удерживают и в больших количествах выводят ее из организма. Приказ в этом случае поступает уже не из гипоталамуса, а из надпочечников, и приносит его гормон альдостерон.

Процессы реабсорбции продолжаются и в собирательных трубочках, куда впадает мочевой каналец. И в результате обратно в кровь всасывается до 99 процентов первичной мочи. А один процент-это и есть тот самый "чай", а именно вторичная, конечная моча, которая организму не нужна.