чем представлена выделительная система человека

Полезные знания о мочевыделительной системе

Мочевыделительная система — одна из основных и наиболее важных систем человеческого организма. Она состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Мочевыделительная система выполняет очистительную функцию. Ее задача — очищать организм от ненужных продуктов обмена веществ, а также поддерживать кислотно-щелочной и водно-электролитный баланс. В ее обязанности также входит регулирование кровяного давления. Как функционирует мочевыделительная система?

Структура мочевыделительной системы

Почки — самая важная часть мочевыделительной системы. Они представляют собой парный орган, расположенный в забрюшинном пространстве и состоящий из продолговатого мозгового и коркового слоя. Малые почечные чашечки соединяются вместе, образуя группы, которые находят свой выход в почечной лоханке. Так формируются мочеточники, другая часть мочевыделительной системы. Длина мочеточников у взрослого человека составляет примерно 27-30 см. Они выстланы слизистой оболочкой и имеют очень хорошо развитую мышечную оболочку. Характерной особенностью мочеточников является то, что они сужаются в трех местах. Эти структуры предотвращают обратный заброс мочи в почечную лоханку.

Другой важной частью мочевыделительной системы является мочевой пузырь. В нем собирается последняя моча перед ее выведением. Мочевой пузырь состоит из трех слоев мышечной оболочки и выстлан изнутри слизистой оболочкой. Емкость мочевого пузыря составляет около 1 литра, но в случаях тяжелых заболеваний этот показатель может увеличиться до 3-4 литров. В норме мочевой пузырь опорожняется, когда в нем собирается 250-350 мл мочи. Она удерживается в мочевом пузыре внутренним выходом уретры, которая расположена в нижней части мочевого пузыря. Уретра — это короткая трубка, которая выводит мочу за пределы организма. У женщин она значительно короче, чем у мужчин.

Функции мочевыделительной системы

Как позаботиться о правильной функции мочевыделительной системы?

Почки (основная часть выделительной системы) имеют так называемый большой функциональный резерв. На практике это означает, что человек может жить с одной функционирующей почкой без особых проблем. Но это не означает, что одна из почек должна ослабнуть. Следует избегать ситуаций, которые приведут к нарушению функционирования. Это может быть вызвано частыми бактериальными инфекциями, неправильным питанием или неспособностью обеспечить организм достаточным количеством жидкости.

Для работы почек вредно потребление слишком большого количества натрия, который повышает кровяное давление. Охлаждение спины, ног или живота также могут способствовать развитию инфекции. Воспаление может развиться в результате простуды. Чаще всего ему подвержены женщины. Не менее важными для правильной работы почек являются физические упражнения, которые улучшают кровообращение во всем организме. Диета тоже имеет большое значение.

Диета для здоровья почек

Диета должна включать, прежде всего, большое количество жидкости. Если ее не хватает, моча становится густой и мутной, что облегчает ее вывод. Для здоровья почек необходимо выпивать около 2 литров жидкости в день — предпочтительно воды. Продукты, содержащие кальций, тоже не должны отсутствовать в рационе. Их роль будет заключаться в предотвращении чрезмерного поглощения оксалатов. Калий не менее важен для профилактики заболеваний почек.

Этот элемент содержится в какао, дрожжах, абрикосах, инжире, авокадо и бананах. На рынке также представлены препараты для поддержания нормального функционирования почек и других элементов мочевыделительной системы. В добавках, поддерживающих функции выделительной системы, можно найти в основном вещества с мочегонным эффектом. Такими свойствами обладают, например, корень петрушки и экстракт черники.

Важными компонентами являются вещества, оказывающие защитное действие на слизистую оболочку, выстилающую мочевыводящие пути. С этой задачей справится экстракт крупноплодной клюквы. Он защищает мочевыводящие пути от бактериальной инфекции и не позволяет микроорганизмам прилипать к стенкам слизистой оболочки. В результате бактерии вымываются и удаляются из мочевыводящих путей вместе с мочой. Клюква в сочетании с витамином С также понижает рН мочи.

Источник

Мочевыделительная система: строение и функция

Мочевыделительная система нужна человеку для выведения большинства токсинов и продуктов жизнедеятельности. Для этой работы выделительная система состоит из нескольких органов, имеющих разные задачи: фильтрация крови, сбор мочи, проведение мочи.

Часто выделительную систему объединяют с половой в мочеполовую, что не совсем правильно. У женщин органы мочевыделительной и половой системы не связаны, хотя некоторые расположены близко. Мужская половая и выделительная системы пользуются общей уретрой, поэтому для мужчин такое объединение хоть немного оправдано.

Органы мочевыделительной системы

Анатомия почек и мочевыводящих путей такова, что система состоит из 4-х органов:

Почка

Основной орган выделительной системы, который очищает крови – почка (на латыни – ren). Их у человека две, одинаковых по форме и размеру, но расположены зеркально: с внутренней стороны подходят сосуды и выходят мочеточники, а под наружной поверхностью расположена основная «рабочая» часть.

Анатомия почки

Почка по форме похожа на плод боба и имеет размеры около 11х5х3 см. Расположены две почки по бокам от позвоночника в месте перехода грудного отдела в поясничный. Правая обычно на 2-3 сантиметра ниже левой – это происходит из-за печени, которая «вытесняет» из симметричного положения. Верхнюю половину почек и расположенных над ними надпочечников прикрывают рёбра, нижняя половина защищена слоем мышц спины.

Вокруг каждой почки натянута капсула из тонкого слоя соединительной ткани. Все болевые ощущения связаны с этой капсулой: сам орган не имеет болевых и тактильных рецепторов. При повреждении, растяжении капсулы появляется боль разного характера.

Орган состоит из паренхимы и каналов. Около миллиона нефронов расположены в паренхиме и занимаются фильтрацией крови, а система каналов нужна для оттока только что созданной мочи дальше по мочевыводящим путям. Также в состав почки входит много кровеносных сосудов.

Физиология почки

Основные функции почки:

Эндокринная и регулирующая задачи – контроль артериального давления (гормон ренин), количества эритроцитов (гормон эритропоэтин), концентрации ионов плазмы (калий, натрий, хлор и другие). Благодаря хорошему ренальному кровоснабжению, они быстро чувствуют изменение состава крови и могут повлиять на него: уменьшить или увеличить экскрецию (выделение наружу) микроэлементов, инкрецию (выделение в кровь) гормонов для контроля давления.

Процесс создания мочи

Главная задача почек в виде очистки крови достигается сложным путём с помощью нефрона. Это основная физиологическая единица, которая фильтрует кровь и образует урину. Вначале кровь проходит через капсулу Шумлянского-Боумена, где из крови выходит плазма и растворённые в ней вещества – так образуется первичная моча. Это происходит в корковом слое паренхимы, ближе к поверхности почки.

Дальше первичная моча проходит через систему канальцев, которые забирают необходимые вещества назад (глюкоза, белки, ионы и другие). В итоге из 100-150-ти литров первичной мочи получается 1,5-2 литра вторичной – это называют концентрационной функцией почек.

По мере приближения к выходу из почки, канальцы расширяются и сливаются, образуя чашечки и лоханки – небольшие полости для временного накопления вторичной мочи (её же называют просто «моча»). На выходе из все мочевые пути соединяются в один мочеточник.

Мочеточник

Это парная трубка длиной около 30 см и не шире 1 см в диаметре, которая соединяет почку с мочевым пузырём. На своём протяжении он имеет несколько сужений – здесь могут застревать камни при мочекаменной болезни, создавая болезненные проявления почечной колики. Начинается мочеточник в лоханке, а заканчивается на задней стенке мочевого пузыря.

Задание мочеточника – пропустить мочу в правильном направлении и не допустить обратный ток из мочевого пузыря. Это происходит с помощью мышц в стенке мочеточника.

Мочевой пузырь

Непарный (одиночный) орган для накопления урины. Находится в малом тазу за лобковыми костями таза и очень изменчив в размерах: объём пузыря у среднего взрослого человека может колебаться в диапазоне от 50 до 500 мл, а у «тренированных» людей и до 700 мл. Обычно ощущение наполнения мочевого пузыря и позыв к мочеиспусканию происходит при заполнении на 150-250 мл.

В стенке пузыря есть несколько мышц: напряжённые сфинктеры помогают удерживать мочу до начала мочеиспускания, при этом детрузор (мышечный слой вокруг всего пузыря) расслаблен. Когда человек собирается помочиться, тонус меняется – сфинктеры расслабляются и открываются, а детрузор напрягается и «выдавливает» содержимое в мочеиспускательный канал.

Мочеиспускательный канал

Ещё один непарный орган, который у мужчин относится и к половой (мочеполовой) системе. Задача – провести мочу из пузыря наружу. У мужчин в него же выходят протоки из яичек, поэтому во время полового акта через него выходит сперма. Длина уретры (с лат. urethra – мочеиспускательный канал) у мужчин составляет 20-25 см, так как канал идёт вдоль всего пениса.

Женская уретра намного короче мужской: до 5-ти см хватает, чтобы соединить мочевой пузырь и место выхода уретры, которое находится чуть выше входа во влагалище.

Выводы

Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, двух мочеточников, одного мочевого пузыря и одной уретры. Именно в такой последовательности в норме движется моча: в почках кровь фильтруется, а в мочевом пузыре накапливается, позволяя человеку не «бегать в туалет» каждые 15 минут. С помощью методов фильтрации и реабсорбции выделительная система забирает из крови только те вещества, которые не нужны организму, не теряя ничего полезного. Всего за сутки через почки среднего человека проходит около 1500-2000 литров крови, из которых получается около полутора литров мочи.

Источник

Чем представлена выделительная система человека

Выделение — часть обмена веществ, осуществляемая путем выве­дения из организма конечных и промежуточных продуктов метабо­лизма, чужеродных и излишних веществ для обеспечения оптималь­ного состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности.

органы выделительной системы

неорганические и органические вещества

конечные продукты обмена

некоторые летучие вещества (например, пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении)

лекарственные вещества (например, морфий и хинин)

чужеродные органические соединения

продукты азотистого обмена (мочевина)

гормоны (например, тироксин)

продукты распада гемоглобина

Продукты выделения

В процессе жизнедеятельности в организме образуются конечные продукты метаболзма. Большинство из них нетоксичны для организма (например, углекслый газ и вода).

Мочевина образуется, главным образом, в печени. Количество мочевины, выводимой с мочой в сутки, составляет примерно 50 — 60 г. Таким образом, продукты азотистого обмена практически выводятся с мочой в виде мочевины.

Часть азота выводится из организма в виде мочевой кислоты, креатина и креатинина. Эти вещества — главные азотосодержащие компоненты мочи.

мочевыделительная система

Мочевыделительная система человека — система органов, формирующих, накапливающих и выделяющих мочу.

СТРОЕНИЕ МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ:

Рис. Органы мочевыделительной системы

функции почек

Роль почек в организме не ограничивается только выделением конечных продуктов азотистого обмена и избытка воды. Почки активно участвуют в поддержании гомеостаза организма.

Строение почек

Почки — паренхиматозные органы бобовидной формы, расположенные на спинной стороне по бокам поясничного отдела позвоночника.

Рис. Расположение почек

Размер каждой почки примерно 4 х 6 х 12 см и вес примерно 150 г.

Почка окружена тремя оболочками (капсулами):

Паренхима почки включает:

Рис. Анатомия почки

Корковое вещество расположено на периферии почки и в виде столбов ( колонки Бертини) глубоко проникает в мозговое вещество. Мозговое вещество почечными столбами делится на 15 — 20 почечных пирамид, обращенных вершинами внутрь почки, а основаниями — наружу. Пирамида мозгового вещества вместе с прилегающим к ней корковым веществом образуют долю почки.

Рис. Строение почки и нефрона

Почечная лоханка — центральная полая часть почки, в которую сливается вторичная моча из всех нефронов. Стенка лоханки состоит из слизистой, гладкомышечной и соединительнотканной оболочек.

Из почечной лоханки берет начало мочеточник, несущий образующуюся мочу к мочевому пузырю.

Мочеточники

Мочеточники — полые трубки, соединяющие почки с мочевым пузырем.

Их стенка состоит из эпителиального, гладкомышечного и соединительнотканного слоя.

Благодаря сокращению гладких мышц происходит отток мочи от почек в мочевой пузырь.

мочевой пузырь

Мочевой пузырь — полый орган, способный к сильному растяжению.

Рис. Мочевой пузырь

Функция мочевого пузыря:

Как все полые органы мочевой пузырь имеет трехслойную стенку:

мочеиспускательный канал

Мочеиспускательный канал — трубка, соедняющая мочевой пузырь с внешней средой.

Стенка канала состоит из 3-х оболочек: эпителиальной, мышечной и соеднительнотканной.

Выходное отверстие мочеиспускательного канала назвается уретрой.

Два сфинктера перекрывают просвет канала в районе соединения с мочевым пузырем и в уретре.

У женщин мочеиспускательный канал короткий (около 4 см), и инфекции проще проникнуть в женскую мочеполовую систему.

У мужчин мочеиспускательный канал служит для выделения не только мочи, но и спермы.

строение нефрона

Структурно-функциональной единицей почек является нефрон.

В каждой почке человека находятся около 1 млн. нефронов.

В нефроне происходят основные процессы, определяющие разнообразные функции почек.

Структурные части нефрона:

В разных отделах нефрона протекают разные процессы, определяющие функции почек. С этим связано и расположение частей нефрона:

Рис. Сосуды нефрона

Начинаясь в корковом веществе почки, собирательные трубки проходят через мозговое вещество и открываются в полость почечной лоханки.

Кровеносная система почек

Кровь к почкам подходит по почечным артериям (ветви брюшной аорты). Артерии сильно ветвятся и образуют сосудистую сеть. В каждую почечную капсулу заходит приносящая артериола, там она образует капиллярную сеть — почечный клубочек — и выходит из капсулы в виде более тонкой выносящей артериолы. Таким образом создается высокое кровяное давление в капиллярах клубочка для фильтрации жидкой части крови и образования первичной мочи. Давление в капиллярах клубочка достаточно стабильно, его значение остается постоянным даже при повышении общего уровня давления. Следовательно, скорость фильтрации при этом также практически не изменяется.

После отхождения от клубочка выносящая артериола вновь распадается на капилляры, образуя густую сеть вокруг извитых канальцев. Таким образом, большая часть крови в почке дважды проходит через капилляры — вначале в клубочке, затем у канальцев.

Выносится кровь из почек по почечным венам, впадающим в нижнюю полую вену.

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПОЧКАХ

УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ ЖИДКОСТИ В ПОЧЕЧНЫХ КЛУБОЧКАХ

В клубочках происходит начальный этап мочеобразования — ультрафильтрация из плазмы крови в капсулу почечного клубочка всех низкомолекулярных компонентов плазмы крови.

Кроме того, в процессе канальцевой секреции клетки эпителия нефрона захватывают некоторые вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца.

Такм образом в сутки образуется примерно 170 л первичной мочи.

Состав первичной мочи подобен составу плазмы крови, лишенному белка:

РЕАБСОРБЦИЯ (ОБРАТНОЕ ВСАСЫВАНИЕ)

Обратное всасывание происходит во время прохождения первичной мочи через систему извитых канальцев. Для этой цели выносящая артериола вторично распадается на сеть капилляров, опутывающих канальца: через их тонкие стенки и просходит обратное всасывание нужных организму веществ.

Небольшое количество профильтровавшегося в клубочках белка реабсорбируется клетками проксимальных канальцев. Выделение белков с мочой в норме составляет не более 20 — 75 мг в сутки, а при заболеваниях почек оно может возрастать до 50 г в сутки. Увеличение выделения белков с мочой (протеинурия) может быть обусловлено нарушением их реабсорбции либо увеличением фильтрации.

Состав вторичной мочи:

ЭКСКРЕЦИЯ ВЕЩЕСТВ

Вторичная моча через собирательные трубки поступает в почечные лоханки.

В среднем человек производит приблизительно 1,5 литра мочи в сутки.

Из почек моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь.

Вместимость мочевого пузыря в среднем 600 мл.

Обычно содержимое мочевого пузыря стерильно.

Стенка мочевого пузыря имеет мышечный слой, который, сокращаясь, обуславливает мочеиспускание.

Мочеиспускание — произвольный (контролируемый сознанием) рефлекторный акт, запускаемый рецепторами натяжения в стенке мочевого пузыря, посылающими в головной мозг сигнал о наполнении мочевого пузыря.

Поток мочи при её выделении из мочевого пузыря регулируется круговыми мышцами-сфинктерами. При начале опорожнения мочевого пузыря его сфинктер расслабляется, а мышцы стенки сокращаются, создавая поток мочи.

В процессе метаболизма белков и нуклеиновых кислот образуются различные продукты азотистого обмена: мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.

При нарушении выведения мочевой кислоты развивается подагра.

Эндокринная функция почек

В почках образуется:

Аммиак поступает преимущественно в мочу. Некоторое его количество проникает в кровь, и в почечной вене аммиака оказывается больше, чем в почечной артерии.

регуляция работы почек

у с и л е н и е с е к р е ц и и усилениесекреции K^+$

Тематические задания

А1. Сходные по составу продукты распада удаляются через

4) пищеварительный тракт и почки

А2. Органы выделительной системы находятся

1) в грудной полости

3) вне полостей тела

2) в брюшной полости

4) в полости малого таза

А3. Целостной структурной единицей почки является

А4. При нарушениях процесса выделения продуктов распада в организме накапливается:

1) соли серной кислоты

4) мочевина или аммиак

А5. Функция капиллярного (мальпигиевого) клубочка:

1) фильтрация крови

4) фильтрация лимфы

А6. Сознательная задержка мочеиспускания связана с деятельностью:

1) продолговатого мозга

А7. Вторичная моча отличается от первичной тем, что во вторичной моче нет:

А8. Первичная моча образуется из:

4) тканевой жидкости

А9. Симптомом заболевания почек может служить присутствие в моче

А10. Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется с помощью

В1. Выберите симптомы, по которым можно заподозрить заболевание почек

1) наличие в моче белков

2) присутствие в моче мочевой кислоты

3) повышенное содержание глюкозы во вторичной моче

4) пониженное содержание лейкоцитов

5) повышенное содержание лейкоцитов

6) повышенное суточное количество выделенной мочи

В2. Что из перечисленного относится к нефрону?

Источник

Системы органов пищеварения и органов мочевыделения: морфофункциональная и клиническая общность

Система мочевыделения функционирует в тесной связи с ЖКТ. Обследуя пациента с гастроинтестинальной патологией, следует уделить внимание состоянию почек и наоборот. Рассмотрены механизмы развития оксалурии и подходы к лечению больных с оксалатной нефропати

Elimination of urine system functions inthe is closely connected with GIT. In examining a patient with gastrointestinal pathology, attention should be paid to the state of kidneys and vice versa. The mechanisms of the development of oxaluria and approaches to the treatment of patients with oxalate nephropathy are examined.

Практическая деятельность и научные данные однозначно указывают на единство физиологических и патологических процессов в организме человека. «Лечить следует не болезнь, а больного», — говорили врачи прошлого, и отечественная школа медицины всегда придерживалась этого принципа. Нередко эта связь имеет глубокие корни, лежащие в общности процессов внутриутробного и постнатального развития, структуры и функции. Примером такой общности могут служить система органов пищеварения и система мочевыделения. И это не случайно, т. к. первичная кишка дает начало многим системам организма, являясь отправной точкой их эмбрионального развития и, без преувеличения, основой основ.

Выделительная система человека в процессе эмбриогенеза формируется из дивертикула первичной кишки и мезенхимальной бластемы. В связи с этим она отчасти сохраняет с кишкой общий план строения, функционирования и регуляции, тесную взаимо­связь в норме и патологии, равно как и общие принципы развития патологического процесса. Можно отметить общую схему строения органов рассматриваемых систем: наличие эпителия с щеточной каймой и со сходными транспортными структурами (транспортеры для углеводов, аминокислот, олигопептидов, ксенобиотиков, натрия и калия), сходной регуляцией функции и пролиферации (включая соматостатин, гуанилин/урогуанилин, эпидермальный фактор роста и эндотелины), общие физиологические (всасывание/реабсорбция, секреция, моторная активность) и патологические (нарушения всасывания/реабсорбции, секреции, моторные дисфункции, микробиологические и иммунологические нарушения) процессы. Изучение межсистемных параллелей позволяет представить организм как единое целое, как систему, построенную и функционирующую по единым для всех подсистем законам.

Формирование мочевыделительной системы начинается на 5-й неделе внутриутробного развития, когда у нижнего края вольфова протока от клоаки появляется дивертикул, дающий начало будущей окончательной почке, метанефросу. В процессе его канализации и дихотомического ветвления нижняя часть выроста дает начало мочеточнику, из первых ветвлений формируются лоханки, а из последующих — чашечки и собирательные трубочки. Вокруг этих разветвлений сгущается так называемая нефрогенная мезенхима, в которой формируются сигмовидные канальцы (будущий канальцевый аппарат), один конец которого соединяется с собирательными трубочками, а другой становится вогнутым внутрь, формируя почечный клубочек с врастающими в него сосудами. В последующем происходит окончательное формирование почечных структур и их дифференцировка, полностью завершающаяся уже после рождения. Таким образом происходит естественное наследование мочевыводящей системой черт, характерных для кишечной трубки.

Сходный путь развития проходит поджелудочная железа, которая закладывается на 3-й неделе эмбрионального развития в виде двух выростов эпителиальной выстилки формирующейся двенадцатиперстной кишки. Из дивертикулов в ходе их дихотомического деления и канализации образуются протоки и ацинусы экзокринной части органа. В скоплениях клеток выростов, в которых просвет не образуется, формируются эндокринные островки. Хотя ацинарные клетки и клетки протоков имеют общее происхождение, в дальнейшем первые выполняют исключительно секреторную функцию, а вторые — как секреторную, так и всасывающую. Аналогичным образом закладывается и печень в виде выпячивания эпителия кишечной трубки, из передней части которого формируются протоки и паренхима органа, а из заднего — желчный пузырь.

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) представляет собой систему полых трубчатых органов, стенки которых построены по единому плану и состоят из слизистого, подслизистого, мышечного и серозного слоев. Основными функциями ЖКТ являются секреторная и переваривающая, всасывающая, моторная. Для повышения эффективности процессов переваривания и всасывания кишечник (особенно тонкая кишка) имеет значительную площадь активной поверхности, что достигается наличием складок и ворсинок слизистой оболочки и микроворсинок на апикальной поверхности энтероцитов. Энтероциты — высокие цилиндрические клетки с широкой щеточной каймой, которая состоит из микроворсинок, — составляют примерно 90% популяции клеток покровного эпителия тонкой кишки. Оставшиеся почти 10% приходятся на бокаловидные клетки, продуцирующие слизь, и около 0,5% приходится на энтероэндокринные клетки. Энтероциты характеризуются сильно извитой боковой плазматической мембраной и многочисленными митохондриями. В клетках, лежащих у основания ворсинок, хорошо развиты цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума и мешочки комплекса Гольджи.

Эпителиальные клетки проксимальных канальцев почек имеют цилиндрическую форму, характеризуются наличием аналогичной энтероцитам щеточной каймы, увеличивающей площадь канальцевой поверхности и исчерченностью базальной части, связанной с наличием инвагинаций клеточной стенки и большим количеством в этой зоне митохондрий. В дистальных канальцах клетки, выстилающие внутреннюю поверхность, имеют кубовидную форму, у большинства из них имеется щеточная кайма и у всех — исчерченность базальной части. Часть цилиндрических клеток собирательных трубочек имеет ворсинки и по структуре отчасти напоминает обкладочные клетки желудка. Наконец, мочеточник, как и кишка, имеет слизистый и подслизистый слои, мышечный слой и адвентицию.

Основной системой всасывания глюкозы и галактозы в кишечнике, также как и реабсорбции глюкозы и галактозы в почечных канальцах, является так называемый глюкозо-натриевый транспортер, или натрий-зависимый транспортер глюкозы, относящийся к SGLT-семейству транспортных белков и локализующийся на апикальной мембране эпителиоцита. Вторым транспортером глюкозы является белок GLUT-2, облегчающий диффузию глюкозы и расположенный на базолатеральной мембране энтероцита, клеток почечного канальца, а также на поверхности β-клеток поджелудочной железы [1, 2]. Экспрессия указанных транспортеров определяется концентрацией глюкозы и гормональными регуляторами [3].

Эпителиальные клетки тонкой кишки и почечных канальцев имеют сходные транспортные системы, предназначенные для всасывания (реабсорбции) ди- и трипептидов. Аналогичные транспортеры выявлены также у бактерий, грибов и некоторых растений, что указывает на их древнее происхождение [5]. Эпителиоциты почечных канальцев характеризуются высокой дипептидазной активностью, хотя в отличие от энтероцитов она сконцентрирована не в щеточной кайме, а внутриклеточно. Основными транспортными системами для олигопептидов в почках являются белки Pept-1 и Pept-2. Первый является низкоаффинным, но высокоактивным белком, тогда как второй — высокоаффинным, но с низкой пропускной способностью [6]. У крыс хорошо изучен транспортер Pept-1, обеспечивающий абсорбцию пептидных и подобных им ксенобиотиков (в том числе β-лактамных антибиотиков) в тонкой кишке и почечных канальцах [7].

Идентичные каналы транспорта натрия, чувствительные к альдостерону и играющие ключевую натрий-сохраняющую роль, существуют как в собирательных трубочках почек, так и в дистальных отделах толстой кишки. В обоих органах альдостерон повышает экспрессию указанных транспортеров на апикальной поверхности соответствующих клеток. Мутация, приводящая к нарушению структуры двух из трех субъединиц этой транспортной системы (как в почках, так и в кишке), приводит к развитию синдрома Лиддла (Liddle), характеризующегося врожденной артериальной гипертензией [8].

Рецепторы к 1,25-дигидроксивитамину D присутствуют на клетках в кишечнике, костях и почках. Показано, что 1,25-дигидроксивитамин D стимулирует всасывание кальция как в кишечнике, так и в почках [9]. Возможно, при врожденной идиопатической гиперкальциурии, часто сочетающейся с кальциевым уролитиазом, у человека имеет место повышенная экспрессия названных рецепторов, как это было показано у экспериментальной линии крыс с гиперкальциурией [10].

Сходные транспортные системы для всасывания оксалатов существуют в почках и кишечнике. В образовании оксалатных камней, помимо нарушенной реабсорбции оксалатов из почечных канальцев, определенную роль может играть повышенное всасывание оксалатов в кишечнике [11], механизмы развития которого будут описаны ниже.

Механизмы абсорбции фосфора в кишке схожи с таковыми в почках. При этом всасывание фосфора как в кишке, так и в почках повышается при низкофосфатной диете и снижается — при высокофосфатной [12].

Идентичные транспортные белки, обеспечивающие всасывание и реабсорбцию цинка, так называемые ZnT-1 и ZnT-2, присутствуют на мембранах энтероцитов и тубулярных клеток [13].

У человека экскреция ксенобиотиков, хорошо изученная на примере гепатоцитов, обеспечивается транспортными гликопротеинами типа mdr1, выявленными на люминальной поверхности транспортного эпителия печени, энтероцитов, почечных канальцев и некоторых других органов [14], которые играют ключевую роль в элиминации ксенобиотиков.

Хорошо известно, что ураты в основном секретируются почками, однако аналогичной способностью обладают энтероциты, выявленной, в частности, при почечной недостаточности, когда включаются нефункционирующие до времени соответствующие транспортеры тонкой кишки [15].

Между ЖКТ и почками есть много общего и в принципах регуляции их функции и пролиферативных процессов. Также как и в кишечнике, в почках важную регуляторную роль играет соматостатин. Как в кишечнике, так и в почках он продуцируется локально, обеспечивая паракринную регуляцию многих функций, в частности, подавляя пролиферативные процессы, секрецию воды и натрия, обладает вазоконстрикторным эффектом.

Эпидермальный фактор роста (ЭФР), полипептид, первоначально изолированный S. Cohen из мышиных подчелюстных желез, состоит из 53 аминокислот и идентичен урогастрону — полипептиду, выделенному из мочи. ЭФР секретируется слюнными, панкреатическими и бруннеровыми железами. Показано, что прием пищи приводит к значительному повышению ЭФР в плазме. Сам ЭФР значительно подавляет секрецию кислоты и пепсина в желудке, однако основной эффект ЭФР — стимуляция пролиферативных (репаративных) процессов в желудочно-кишечном тракте.

Повышение концентрации ЭФР в крови не сказывается на его концентрации в моче. ЭФР, стимулирующий пролиферативные процессы в почках, вырабатывается почечным эпителием, и именно он обнаруживается в моче [10]. Рецепторы к нему локализованы на базолатеральных мембранах эпителиальных клеток [16]. Как и в кишечнике, в почках ЭФР обладает митогенным эффектом в отношении эпителия [17], повышая пролиферацию, стимулируя гликолиз, пентозный цикл и подавляя глюконеогенез при снижении потребления кислорода.

Структурно-функциональный параллелизм неизбежно находит свое отражение в параллелизме патологических процессов, что наиболее отчетливо проявляется при врожденных заболеваниях почек и кишечника. Так, при первичной мальабсорбции глюкозы (врожденная глюкозо-галактозная мальабсорбция) имеет место снижение реабсорбции глюкозы в почечных канальцах.

При наследственно обусловленных дефектах транспортных систем, обеспечивающих всасывание аминокислот, повреждения всегда носят сочетанный характер, захватывая и кишечник, и почки. Клинические же проявления этих заболеваний в основном связаны с нарушенной канальцевой реабсорбцией тех или иных аминокислот. Транспортные системы эпителиоцитов тонкой кишки и проксимальных почечных канальцев таковы: (1) для всасывания нейтральных (моноаминокарбоновых) аминокислот, (2) для всасывания основных (диаминомонокарбоновых) аминокислот (аргинин, лизин, орнитин) и цистина, (3) для транспорта кислых (моноаминодикарбоновых) аминокислот (аспарагиновая и глутаминовая кислоты), (4) для всасывания аминокислот (пролин, гидроксипролин, саркозин, бетаин) и глицина. Помимо этого, как уже указывалось выше, существуют транспортные системы для всасывания олигопептидов.

При болезни Хартнапа, которая передается по аутосомно-рецессивному типу (распространенность — 1:26 000–1:200 000) в кишечнике и в почках нарушается транспорт нейтральных аминокислот, в связи с чем у больного наблюдается генерализованная аминоацидурия. При этом уровень всех аминокислот в крови остается в пределах нормы, за исключением триптофана. Невсосавшийся в кишечнике триптофан подвергается бактериальному разложению с образованием индола и индоксила, которые всасываются, подвергаются в печени детоксикации и в виде метаболитов экскретируются с мочой. Основным клиническим проявлением болезни является фотосенсибилизация кожных покровов, а также может наблюдаться мозжечковая атаксия, поражение пирамидных путей, возможны немотивированные подъемы температуры тела и незначительная умственная отсталость.

Конечным метаболитом всосавшегося из кишечника индола является образующийся в печени индикан. Индиканурия характерна для многих состояний, связанных со стазом в кишечнике, а также для фенилкетонурии, но максимально выражена при врожденных метаболических дефектах обмена триптофана. Уже в моче индикан может образовывать синий индиго, придающий соответствующий цвет моче и детским пеленкам. Семейное заболевание, именуемое «синдромом голубых пеленок», характеризуется мальабсорбцией триптофана, гиперкальциурией и нефрокальцинозом с последующей почечной недостаточностью.

Семейная иминоглицинурия — аутосомно-рецессивное состояние (распространенность — 1:15 000), при котором нарушены кишечное всасывание и канальцевая реабсорбция пролина, гидроксипролина и глицина, но которое не имеет клинических проявлений.

При цистинурии (аутосомно-рецессивный тип, распространенность — 1:7000) нарушается всасывание в кишечнике и реабсорбция в почках основных аминоксилот и цистина. Дефект проявляется дисметаболической нефропатией с образованием цистиновых камней.

Лизинурия (аутосомно-рецес­сив­ный тип, распространенность — 1:60 000–1:80 000), при которой также нарушается функция транспортера для основных аминокислот, но всасывание цистина практически не нарушено, может клинически не проявляться, но, в манифестных случаях, характеризуется задержкой умственного и физического развития.

Мальабсорбция метионина описана в единичных случаях и характеризуется задержкой умственного развития, диареей, судорогами, тахипноэ. Характерным является своеобразный запах мочи — запах жженого хмеля.

При отдельных видах лактазной недостаточности выявляется глюкозурия, указывающая на сочетанное поражение двух систем. При первичной экссудативной энтеропатии, характеризующейся потерей белка через кишечник в связи с дефектом лимфатических сосудов тонкой кишки, может наблюдаться и протеинурия [18].

Нарушение процессов всасывания в тонкой кишке может быть серьезной причиной дисметаболической нефропатии (в т. ч. оксалатной). Канальцевые дисфункции с гиперфосфатурией, оксалурией, цистинурией, а также рахитоподобным синдромом у больных целиакией детей известны относительно давно [18].

Неспецифическим фактором, способствующим формированию дисметаболической нефропатии при целиакии, является диарея. С одной стороны, диарея приводит к потере жидкости и уменьшению объема мочи с повышением ее концентрации, а с другой стороны — к потере бикарбонатов, развитию ацидоза и закислению мочи, что снижает стабильность солей, способствуя кристаллурии.

Нарушение всасывания жирных кислот и кальция приводит к образованию кальциевых мыл, а не оксалата кальция (как это наблюдается в норме), в результате чего ставшие растворимыми оксалаты интенсивно всасываются в толстой кишке, поступают в кровь и в повышенных количествах оказываются в моче. Данный механизм, видимо, играет ключевую роль в развитии оксалатной кристаллурии. В ряде исследований было показано, что всасывание оксалатов значительно усиливается при фекальной потере липидов свыше 20 г в сутки, а основным местом их всасывания является толстая кишка [21, 22]. При этом была выявлена линейная зависимость между выведением жира со стулом и содержанием оксалатов в моче. Данный феномен был хорошо изучен у больных с резекцией тонкой кишки после травмы живота, а также при выполнении еюно-илеального анастомоза [19, 20]. Интересно, что ограничение кальция в питании ведет к увеличению экскреции оксалатов с мочой, что указывает на большое значение формирования оксалатов кальция в кишечнике для ограничения их всасывания (рис.) [21].

Оксалаты могут всасываться пассивно во всех отделах кишечника, причем этот процесс в значительной степени зависит от проницаемости кишечной стенки. Желчные кислоты (дезоксихолевая кислота) и жирные кислоты (олеиновая кислота) в эксперименте повышают проницаемость тонкой и толстой кишки и всасывание оксалатов [22].

В тонкой кишке человека всасывание оксалатов обусловлено также активным транспортом, опосредованным белком SLC26A6, общим транспортером органических анионов.

В кишечнике всасывается 3–8% оксалатов пищи, что составляет примерно 150–250 мг в день. Стимулируют всасывание оксалатов присутствие в просвете лактата, никотината, короткоцепочечных жирных кислот. Кальций и магний связывают оксалаты в кишечнике, причем кальций — в большей степени, чем магний. В значительной степени оксалаты связываются также пищевыми волокнами [23].

Особую роль в метаболизме оксалатов играет кишечная микрофлора, в частности, грамотрицательный микроорганизм Oxalobacter formigenes, облигатный анаэроб, обитающий в толстой кишке. Для обеспечения его энергетического метаболизма требуются углеводы и оксалаты. При этом метаболизм оксалатов усиливается в кислой среде. На первом году жизни наблюдается увеличение численности популяции O. formigenes, в 6–8 лет он обнаруживается практически у всех детей, а у взрослых — в 60–80% случаев. Активно утилизируя оксалаты, этот микроорганизм уменьшает их содержание в кишечном содержимом, снижая его поступление в организм из толстой кишки [24].

Связь O. formigenes с особенностями метаболизма оксалатов у больных и здоровых лиц была показана во многих исследованиях. В частности, у лиц, у которых данный микроорганизм отсутствовал в кишечном микробиоценозе, экскреция оксалатов с мочой была достоверно выше, по сравнению с лицами, чей кишечник был им заселен. При этом среди лиц с оксалурией O. formigenes выявляется не более чем в 45% случаев [25, 26]. Следовательно, отсутствие в толстой кишке O. formigenes является определенным фактором риска развития оксалурии.

Утилизировать оксалаты способен не только O. formigenes. Лактобактерии, энтерококки, эубактерии также их метаболизируют, однако низкая концентрация оксалатов не является критической для их жизнедеятельности [27].

Таким образом, нарушения кишечного микробиоценоза также способны привести к увеличению доли поступивших в организм оксалатов.

Кроме того, при тяжелой мальабсорбции нарушение всасывания витаминов, в частности, витаминов группы В (в первую очередь, витамина В₆), приводит к нарушению обмена глицина и глиоксиловой кислоты, способствуя повышенному экзогенному синтезу оксалатов.

Следовательно, лечение оксалурии должно включать нормализацию кишечного всасывания и кишечного микробиоценоза. Безусловно, важно также в лечение больных с оксалатной нефропатией включать особые диетический и водный режимы, медикаментозную терапию. Назначается картофельно-капустная диета, при которой снижается поступление оксалатов с пищей и нагрузка на тубулярный аппарат. Необходимо исключить экстрактивные мясные блюда, богатые оксалатами щавель, шпинат, клюкву, свеклу, морковь, какао, шоколад и др. «Подщелачивающий» эффект оказывают курага, чернослив, груши. Важно обеспечить высокожидкостной режим, до 2 л в сутки, с обязательным употреблением жидкости в ночное время для снижения концентрации мочи и уменьшения склонности к кристаллообразованию. Из минеральных вод используются воды типа «Славяновской» и «Смирновской» по 3–5 мл/кг/сут в 3 приема курсом 1 месяц 2–3 раза в год. Медикаментозная терапия включает мембранотропные препараты и антиоксиданты (витамины А, Е, В₆, ксидифон, димефосфон, цистон, окись магния или комбинированный препарат Магне-В₆ и др.). Лечение должно быть, как правило, длительным.

С другой стороны, при синдроме мальабсорбции большое значение для поражения почек имеют вторичные метаболические нарушения, неспецифическим образом влияющие на функцию мочевыделения. Механизмы этих нарушений можно представить следующим образом:

Результатом перечисленных выше механизмов является нарушение функции почек различной степени выраженности: от транзиторных до тяжелой почечной недостаточности.

Система мочевыделения не уникальна в своей тесной связи с ЖКТ. Аналогичные параллели можно провести, например, между ЖКТ и респираторной системой. Системы организма, несмотря на многие отличия, построены по единому функциональному плану с использованием общих («типовых») структур и функций. Представленные данные вновь показывают, что организм функционирует как единое целое, и все процессы, как физиологические, так и патологические, следует оценивать с точки зрения межсистемных взаимоотношений. Патология со стороны одной системы в большей или меньшей степени приводит к вовлечению всех систем организма. Со всей очевидностью это проявляется в тяжелых, запущенных случаях хронических заболеваний, однако имеет место даже при, казалось бы, легких состояниях. Поэтому, обследуя пациента с гастроинтестинальной патологией, следует уделить внимание состоянию почек и наоборот. С другой стороны, познание единых принципов функционирования организма приближает нас к пониманию процессов на более высоком обобщающем уровне.

Литература

ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва

Источник