एन.यू. कासिमकानोव द्वारा तैयार किया गया

अस्ताना 2015

गुर्दे का मुख्य कार्य शरीर से पानी और पानी में घुलनशील पदार्थ (चयापचय के अंतिम उत्पाद) को निकालना है (1)। उत्सर्जन कार्य शरीर के आंतरिक वातावरण (होमियोस्टैटिक फ़ंक्शन) के आयनिक और एसिड-बेस बैलेंस के विनियमन कार्य से निकटता से संबंधित है। 2))। दोनों कार्य हार्मोन द्वारा नियंत्रित होते हैं। इसके अलावा, गुर्दे एक अंतःस्रावी कार्य करते हैं, कई हार्मोन (3) के संश्लेषण में प्रत्यक्ष भाग लेते हैं। अंत में, गुर्दे मध्यवर्ती चयापचय प्रक्रियाओं (4) में शामिल होते हैं, विशेष रूप से ग्लूकोनेोजेनेसिस और पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड (छवि 1) के टूटने में।

रक्त की एक बहुत बड़ी मात्रा गुर्दे से गुजरती है: प्रति दिन 1500 लीटर। इस मात्रा से 180 लीटर प्राथमिक मूत्र को छान लिया जाता है। फिर पानी के पुन: अवशोषण के कारण प्राथमिक मूत्र की मात्रा काफी कम हो जाती है, परिणामस्वरूप, मूत्र का दैनिक उत्पादन 0.5-2.0 लीटर होता है।

गुर्दे का उत्सर्जन कार्य। पेशाब की प्रक्रिया

नेफ्रॉन में पेशाब की प्रक्रिया तीन चरणों में होती है।

अल्ट्राफिल्ट्रेशन (ग्लोमेरुलर या ग्लोमेरुलर निस्पंदन)। वृक्क कोषिकाओं के ग्लोमेरुली में, अल्ट्राफिल्ट्रेशन के दौरान रक्त प्लाज्मा से प्राथमिक मूत्र बनता है, रक्त प्लाज्मा के साथ आइसोस्मोटिक। जिन छिद्रों से प्लाज्मा को फ़िल्टर किया जाता है उनका प्रभावी औसत व्यास 2.9 एनएम होता है। इस छिद्र के आकार के साथ, 5 kDa तक के आणविक भार (M) वाले रक्त प्लाज्मा के सभी घटक स्वतंत्र रूप से झिल्ली से गुजरते हैं। M . के साथ पदार्थ< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 केडीए) छिद्रों द्वारा बनाए रखा जाता है और प्राथमिक मूत्र में प्रवेश नहीं करता है। चूंकि रक्त प्लाज्मा में अधिकांश प्रोटीनों में पर्याप्त रूप से उच्च आणविक भार (एम> 54 केडीए) होता है और नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, इसलिए उन्हें ग्लोमेरुलर बेसमेंट झिल्ली द्वारा बनाए रखा जाता है और अल्ट्राफिल्ट्रेट में प्रोटीन सामग्री महत्वहीन होती है।

पुन: अवशोषण। पानी के रिवर्स निस्पंदन के कारण प्राथमिक मूत्र केंद्रित होता है (मूल मात्रा की तुलना में लगभग 100 गुना)। इसी समय, नलिकाओं में सक्रिय परिवहन के तंत्र द्वारा, लगभग सभी निम्न-आणविक पदार्थ, विशेष रूप से ग्लूकोज, अमीनो एसिड, साथ ही अधिकांश इलेक्ट्रोलाइट्स, अकार्बनिक और कार्बनिक आयन, पुन: अवशोषित होते हैं (चित्र 2)।

समूह-विशिष्ट परिवहन प्रणालियों (वाहक) का उपयोग करके अमीनो एसिड का पुन: अवशोषण किया जाता है।

कैल्शियम और फॉस्फेट आयन। कैल्शियम आयन (Ca 2+) और फॉस्फेट आयन वृक्क नलिकाओं में लगभग पूरी तरह से पुन: अवशोषित हो जाते हैं, और यह प्रक्रिया ऊर्जा के व्यय (एटीपी के रूप में) के साथ चलती है। सीए 2+ की उपज 99% से अधिक है, फॉस्फेट आयनों के लिए - 80-90%। इन इलेक्ट्रोलाइट्स के पुन: अवशोषण की डिग्री पैराथाइरॉइड हार्मोन (पैराथिरिन), कैल्सीटोनिन और कैल्सीट्रियोल द्वारा नियंत्रित होती है।

पैराथाइरॉइड ग्रंथि द्वारा स्रावित पेप्टाइड हार्मोन पैराथाइरिन (PTH), कैल्शियम आयनों के पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है और साथ ही साथ फॉस्फेट आयनों के पुनर्अवशोषण को रोकता है। हड्डी के ऊतकों और आंतों में अन्य हार्मोन की कार्रवाई के संयोजन में, यह रक्त में कैल्शियम आयनों के स्तर में वृद्धि और फॉस्फेट आयनों के स्तर में कमी की ओर जाता है।

कैल्सीटोनिन, थायराइड सी कोशिकाओं से एक पेप्टाइड हार्मोन, कैल्शियम और फॉस्फेट आयनों के पुन: अवशोषण को रोकता है। इससे रक्त में दोनों आयनों के स्तर में कमी आती है। तदनुसार, कैल्शियम आयनों के स्तर के नियमन के संबंध में, कैल्सीटोनिन एक पैराथाइरिन विरोधी है।

स्टेरॉयड हार्मोन कैल्सीट्रियोल, गुर्दे में बनता है, आंत में कैल्शियम और फॉस्फेट आयनों के अवशोषण को उत्तेजित करता है, हड्डी के खनिजकरण को बढ़ावा देता है, और गुर्दे के नलिकाओं में कैल्शियम और फॉस्फेट आयनों के पुन: अवशोषण के नियमन में भाग लेता है।

सोडियम आयन। प्राथमिक मूत्र से Na + आयनों का पुन: अवशोषण गुर्दे का एक बहुत ही महत्वपूर्ण कार्य है। यह एक अत्यधिक कुशल प्रक्रिया है: लगभग 97% Na + अवशोषित होता है। स्टेरॉयड हार्मोन एल्डोस्टेरोन उत्तेजित करता है, और अलिंद में संश्लेषित एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड [एएनपी (एएनपी)], इसके विपरीत, इस प्रक्रिया को रोकता है। दोनों हार्मोन Na + / K + -ATPase के काम को नियंत्रित करते हैं, ट्यूबलर कोशिकाओं (नेफ्रॉन के बाहर और एकत्रित नलिकाओं) के प्लाज्मा झिल्ली के उस तरफ स्थानीयकृत होते हैं, जो रक्त प्लाज्मा द्वारा धोया जाता है। यह सोडियम पंप K + आयनों के बदले प्राथमिक मूत्र से Na + आयनों को रक्त में पंप करता है।

पानी। जल पुनर्अवशोषण एक निष्क्रिय प्रक्रिया है जिसमें पानी Na + आयनों के साथ परासरणीय रूप से समतुल्य आयतन में अवशोषित होता है। डिस्टल नेफ्रॉन में, हाइपोथैलेमस द्वारा स्रावित पेप्टाइड हार्मोन वैसोप्रेसिन (एंटीडाययूरेटिक हार्मोन, एडीएच) की उपस्थिति में ही पानी को अवशोषित किया जा सकता है। ANP जल के पुनर्अवशोषण को रोकता है। यानी यह शरीर से पानी के उत्सर्जन को बढ़ाता है।

निष्क्रिय परिवहन के कारण, क्लोरीन आयन (2/3) और यूरिया अवशोषित हो जाते हैं। पुन: अवशोषण की डिग्री मूत्र में शेष पदार्थों की पूर्ण मात्रा निर्धारित करती है और शरीर से उत्सर्जित होती है।

प्राथमिक मूत्र से ग्लूकोज का पुन: अवशोषण एटीपी हाइड्रोलिसिस से जुड़ी एक अस्थिर प्रक्रिया है। इसी समय, यह Na + आयनों के सहवर्ती परिवहन के साथ होता है (ढाल के साथ, क्योंकि प्राथमिक मूत्र में Na + सांद्रता कोशिकाओं की तुलना में अधिक होती है)। अमीनो एसिड और कीटोन बॉडी भी एक समान तंत्र द्वारा अवशोषित होते हैं।

वृक्क नलिकाओं के विभिन्न भागों में इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के पुनर्अवशोषण और स्राव की प्रक्रिया स्थानीयकृत होती है।

स्राव। शरीर से उत्सर्जित होने वाले अधिकांश पदार्थ वृक्क नलिकाओं में सक्रिय परिवहन के माध्यम से मूत्र में प्रवेश करते हैं। इन पदार्थों में एच + और के + आयन, यूरिक एसिड और क्रिएटिनिन, पेनिसिलिन जैसे औषधीय पदार्थ शामिल हैं।

मूत्र के कार्बनिक घटक:

मूत्र के कार्बनिक अंश का मुख्य भाग नाइट्रोजन युक्त पदार्थ, नाइट्रोजन चयापचय के अंतिम उत्पाद हैं। यूरिया लीवर में बनता है। अमीनो एसिड और पाइरीमिडीन बेस में निहित नाइट्रोजन का वाहक है। यूरिया की मात्रा सीधे प्रोटीन चयापचय से संबंधित है: 70 ग्राम प्रोटीन ~ 30 ग्राम यूरिया के गठन की ओर जाता है। यूरिक एसिड प्यूरीन चयापचय का अंतिम उत्पाद है। क्रिएटिनिन, जो क्रिएटिन के सहज चक्रीकरण द्वारा निर्मित होता है, मांसपेशियों के ऊतकों में चयापचय का अंतिम उत्पाद है। चूंकि क्रिएटिनिन का दैनिक उत्सर्जन एक व्यक्तिगत विशेषता है (यह मांसपेशियों के द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक है), ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर निर्धारित करने के लिए क्रिएटिनिन का उपयोग अंतर्जात पदार्थ के रूप में किया जा सकता है। मूत्र में अमीनो एसिड की मात्रा आहार की प्रकृति और यकृत की दक्षता पर निर्भर करती है। अमीनो एसिड के डेरिवेटिव (उदाहरण के लिए, हिप्पुरिक एसिड) भी मूत्र में मौजूद होते हैं। अमीनो एसिड डेरिवेटिव के मूत्र में सामग्री जो विशेष प्रोटीन का हिस्सा हैं, उदाहरण के लिए, हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, जो कोलेजन में मौजूद है, या 3-मिथाइलहिस्टिडाइन, जो एक्टिन और मायोसिन का हिस्सा है, की तीव्रता के संकेतक के रूप में काम कर सकता है। इन प्रोटीनों का टूटना।

मूत्र के घटक घटक सल्फ्यूरिक और ग्लुकुरोनिक एसिड, ग्लाइसिन और अन्य ध्रुवीय पदार्थों के साथ यकृत में बने संयुग्म हैं।

कई हार्मोन (कैटेकोलामाइन, स्टेरॉयड, सेरोटोनिन) के चयापचय परिवर्तन के उत्पाद मूत्र में मौजूद हो सकते हैं। अंत उत्पादों की सामग्री से, शरीर में इन हार्मोनों के जैवसंश्लेषण का न्याय किया जा सकता है। गर्भावस्था के दौरान बनने वाला प्रोटीन हार्मोन कोरियोगोनैडोट्रोपिन (एचसीजी, एम 36 केडीए), रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है और प्रतिरक्षाविज्ञानी तरीकों से मूत्र में पाया जाता है। हार्मोन की उपस्थिति गर्भावस्था का एक संकेतक है।

मूत्र का पीला रंग यूरोक्रोमेस द्वारा दिया जाता है - हीमोग्लोबिन के क्षरण के दौरान बनने वाले पित्त वर्णक के व्युत्पन्न। यूरोक्रोम के ऑक्सीकरण के कारण भंडारण के दौरान मूत्र काला हो जाता है।

मूत्र के अकार्बनिक घटक (चित्र 3)

मूत्र में Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ और NH 4 +, आयनों Cl -, SO 4 2- और HPO 4 2- और अन्य आयन ट्रेस मात्रा में होते हैं। मल में कैल्शियम और मैग्नीशियम की मात्रा मूत्र की तुलना में काफी अधिक होती है। अकार्बनिक पदार्थों की मात्रा काफी हद तक आहार की प्रकृति पर निर्भर करती है। एसिडोसिस के साथ, अमोनिया का उत्सर्जन काफी बढ़ सकता है। कई आयनों का उत्सर्जन हार्मोन द्वारा नियंत्रित होता है।

शारीरिक घटकों की एकाग्रता में परिवर्तन और मूत्र के रोग संबंधी घटकों की उपस्थिति का उपयोग रोगों के निदान के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, मधुमेह में, ग्लूकोज और कीटोन शरीर मूत्र (परिशिष्ट) में मौजूद होते हैं।

4. मूत्र उत्पादन का हार्मोनल विनियमन

मूत्र की मात्रा और उसमें आयनों की सामग्री हार्मोन की संयुक्त क्रिया और गुर्दे की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण नियंत्रित होती है। दैनिक मूत्र की मात्रा हार्मोन से प्रभावित होती है:

एल्डोस्टेरोन और वाज़ोप्रेसिन (उनकी क्रिया के तंत्र पर पहले चर्चा की गई थी)।

PARATHORMON - एक प्रोटीन-पेप्टाइड प्रकृति के पैराथाइरॉइड ग्रंथि का एक हार्मोन, (सीएमपी के माध्यम से क्रिया का झिल्ली तंत्र) भी शरीर से लवण को हटाने को प्रभावित करता है। गुर्दे में, यह Ca +2 और Mg +2 के ट्यूबलर पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है, K +, फॉस्फेट, HCO 3 के उत्सर्जन को बढ़ाता है - और H + और NH 4 + के उत्सर्जन को कम करता है। यह मुख्य रूप से ट्यूबलर फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण में कमी के कारण होता है। इसी समय, रक्त प्लाज्मा में कैल्शियम की एकाग्रता बढ़ जाती है। पैराथाइरॉइड हार्मोन का हाइपोसेरेटेशन विपरीत घटनाओं की ओर जाता है - रक्त प्लाज्मा में फॉस्फेट की सामग्री में वृद्धि और प्लाज्मा में सीए +2 की सामग्री में कमी।

एस्ट्राडियोल एक महिला सेक्स हार्मोन है। 1,25-डाइऑक्साइविटामिन डी 3 के संश्लेषण को उत्तेजित करता है, गुर्दे के नलिकाओं में कैल्शियम और फास्फोरस के पुन: अवशोषण को बढ़ाता है।

होमोस्टैटिक रीनल फंक्शन

1) जल-नमक होमोस्टैसिस

गुर्दे इंट्रा- और बाह्य तरल पदार्थों की आयनिक संरचना को प्रभावित करके पानी की निरंतर मात्रा बनाए रखने में शामिल होते हैं। लगभग 75% सोडियम, क्लोरीन और पानी के आयनों को उपरोक्त एटीपीस तंत्र के कारण समीपस्थ नलिका में ग्लोमेरुलर फिल्ट्रेट से पुन: अवशोषित कर लिया जाता है। इस मामले में, केवल सोडियम आयन सक्रिय रूप से पुन: अवशोषित होते हैं, आयन एक विद्युत रासायनिक ढाल के कारण चलते हैं, और पानी निष्क्रिय और आइसोस्मोटिक रूप से पुन: अवशोषित होता है।

2) अम्ल-क्षार संतुलन के नियमन में गुर्दे की भागीदारी

प्लाज्मा और अंतरकोशिकीय स्थान में H + आयनों की सांद्रता लगभग 40 nM है। यह 7.40 के पीएच मान से मेल खाती है। शरीर के आंतरिक वातावरण के पीएच को स्थिर रखा जाना चाहिए, क्योंकि रनों की एकाग्रता में महत्वपूर्ण परिवर्तन जीवन के अनुकूल नहीं होते हैं।

पीएच मान की स्थिरता प्लाज्मा बफर सिस्टम द्वारा बनाए रखी जाती है, जो एसिड-बेस बैलेंस में अल्पकालिक गड़बड़ी की भरपाई कर सकती है। प्रोटॉन के उत्पादन और निष्कासन के माध्यम से दीर्घकालिक पीएच संतुलन बनाए रखा जाता है। बफर सिस्टम में गड़बड़ी के मामले में और एसिड-बेस बैलेंस के गैर-पालन के मामले में, उदाहरण के लिए, गुर्दे की बीमारी के परिणामस्वरूप या हाइपो- या हाइपरवेंटिलेशन के कारण श्वसन की आवृत्ति में व्यवधान के कारण, पीएच मान प्लाज्मा अनुमेय सीमा से परे चला जाता है। 7.40 के पीएच मान में 0.03 यूनिट से अधिक की कमी को एसिडोसिस कहा जाता है, और वृद्धि को क्षारीयता कहा जाता है।

प्रोटॉन की उत्पत्ति। प्रोटॉन के दो स्रोत हैं - मुक्त खाद्य एसिड और सल्फर युक्त प्रोटीन के अमीनो एसिड, खाद्य एसिड से प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए, साइट्रिक, एस्कॉर्बिक और फॉस्फोरिक, आंतों के पथ (क्षारीय पीएच पर) में प्रोटॉन छोड़ देते हैं। प्रोटीन के क्षरण के दौरान बनने वाले अमीनो एसिड मेथियोनीन और सिस्टीन, प्रोटॉन के संतुलन को सुनिश्चित करने में सबसे बड़ा योगदान देते हैं। जिगर में, इन अमीनो एसिड के सल्फर परमाणुओं को सल्फ्यूरिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो सल्फेट आयनों और प्रोटॉन में अलग हो जाता है।

मांसपेशियों और एरिथ्रोसाइट्स में अवायवीय ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, ग्लूकोज लैक्टिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है, जिसके पृथक्करण से लैक्टेट और प्रोटॉन का निर्माण होता है। कीटोन निकायों का निर्माण - एसिटोएसेटिक और 3-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड - यकृत में भी प्रोटॉन की रिहाई की ओर जाता है, कीटोन निकायों की अधिकता से प्लाज्मा बफर सिस्टम का अधिभार होता है और पीएच (चयापचय एसिडोसिस; लैक्टिक एसिड) में कमी होती है। लैक्टिक एसिड, कीटोन बॉडी → कीटोएसिडोसिस)। सामान्य परिस्थितियों में, ये एसिड आमतौर पर सीओ 2 और एच 2 ओ में चयापचय होते हैं और प्रोटॉन संतुलन को प्रभावित नहीं करते हैं।

चूंकि एसिडोसिस शरीर के लिए विशेष रूप से खतरनाक है, गुर्दे में इसका मुकाबला करने के लिए विशेष तंत्र हैं:

ए) एच + . का स्राव

इस तंत्र में डिस्टल ट्यूब्यूल की कोशिकाओं में चयापचय प्रतिक्रियाओं में सीओ 2 का गठन शामिल है; फिर कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ की क्रिया द्वारा H 2 CO 3 का निर्माण; इसके आगे + और 3 में पृथक्करण - और Na + आयनों के लिए Н + आयनों का आदान-प्रदान। सोडियम और बाइकार्बोनेट आयन फिर रक्त में फैलकर इसे क्षारीय बना देते हैं। इस तंत्र का प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किया गया है - कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ इनहिबिटर की शुरूआत से माध्यमिक मूत्र के साथ सोडियम की कमी में वृद्धि होती है और मूत्र अम्लीकरण बंद हो जाता है।

बी) अमोनियोजेनेसिस

एसिडोसिस की स्थितियों में गुर्दे में अमोनियोजेनेसिस के एंजाइमों की गतिविधि विशेष रूप से अधिक होती है।

अमोनोजेनेसिस के एंजाइमों में ग्लूटामिनेज और ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज शामिल हैं:

सी) ग्लूकोनोजेनेसिस

यह लीवर और किडनी में प्रवाहित होता है। इस प्रक्रिया में प्रमुख एंजाइम रीनल पाइरूवेट कार्बोक्सिलेज है। एंजाइम अम्लीय वातावरण में सबसे अधिक सक्रिय होता है - इसमें यह एक ही लीवर एंजाइम से भिन्न होता है। इसलिए, गुर्दे में एसिडोसिस के साथ, कार्बोक्सिलेज की सक्रियता होती है और एसिड-प्रतिक्रियाशील पदार्थ (लैक्टेट, पाइरूवेट) अधिक तीव्रता से ग्लूकोज में बदलने लगते हैं, जिसमें अम्लीय गुण नहीं होते हैं।

उपवास (कार्बोहाइड्रेट की कमी या पोषण की सामान्य कमी के साथ) से जुड़े एसिडोसिस में यह तंत्र महत्वपूर्ण है। कीटोन निकायों का संचय, जो उनके गुणों में एसिड होते हैं, ग्लूकोनेोजेनेसिस को उत्तेजित करते हैं। और यह एसिड-बेस स्थिति में सुधार करने में मदद करता है और साथ ही साथ शरीर को ग्लूकोज की आपूर्ति करता है। पूर्ण भुखमरी के साथ, गुर्दे में 50% तक रक्त शर्करा का निर्माण होता है।

क्षारीयता के साथ, ग्लूकोनेोजेनेसिस को रोक दिया जाता है (पीएच में परिवर्तन के परिणामस्वरूप, पीवीसी-कार्बोक्सिलेज बाधित होता है) प्रोटॉन स्राव बाधित होता है, लेकिन साथ ही ग्लाइकोलाइसिस बढ़ता है और पाइरूवेट और लैक्टेट का गठन बढ़ जाता है।

गुर्दे का चयापचय कार्य

1) विटामिन डी 3 के सक्रिय रूप का निर्माण।गुर्दे में, माइक्रोसोमल ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, विटामिन डी 3 के सक्रिय रूप की परिपक्वता का अंतिम चरण - 1,25-डाइऑक्साइकोलेक्लसिफेरोल होता है। इस विटामिन का अग्रदूत, विटामिन डी 3, कोलेस्ट्रॉल से पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में त्वचा में संश्लेषित होता है, और फिर हाइड्रॉक्सिलेटेड होता है: पहले यकृत में (स्थिति 25 पर), और फिर गुर्दे में (स्थिति 1 पर)। इस प्रकार, विटामिन डी 3 के सक्रिय रूप के निर्माण में भाग लेते हुए, गुर्दे शरीर में फास्फोरस-कैल्शियम चयापचय को प्रभावित करते हैं। इसलिए, गुर्दे की बीमारी के मामले में, जब विटामिन डी 3 के हाइड्रॉक्सिलेशन की प्रक्रिया बाधित होती है, तो OSTEODYSTROPHY विकसित हो सकता है।

2) एरिथ्रोपोएसिस का विनियमन।गुर्दे एक ग्लाइकोप्रोटीन का उत्पादन करते हैं जिसे रीनल एरिथ्रोपोएटिक फैक्टर (PEF या ERYTHROPOETIN) कहा जाता है। यह एक हार्मोन है जो लाल अस्थि मज्जा की स्टेम कोशिकाओं पर कार्य करने में सक्षम है, जो पीईएफ के लिए लक्षित कोशिकाएं हैं। पीईएफ इन कोशिकाओं के विकास को स्पेक्ट्रोपोइज़िस के मार्ग के साथ निर्देशित करता है, अर्थात। लाल रक्त कोशिकाओं के निर्माण को उत्तेजित करता है। पीईएफ के निकलने की दर गुर्दे को ऑक्सीजन की आपूर्ति पर निर्भर करती है। यदि आने वाली ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है, तो PEF का उत्पादन बढ़ जाता है - इससे रक्त में लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है और ऑक्सीजन की आपूर्ति में सुधार होता है। इसलिए, गुर्दे की बीमारी में कभी-कभी वृक्क रक्ताल्पता देखी जाती है।

3) प्रोटीन का जैवसंश्लेषण।गुर्दे में प्रोटीन के जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया सक्रिय रूप से चल रही है, जो अन्य ऊतकों के लिए आवश्यक है। कुछ घटकों को यहाँ संश्लेषित किया गया है:

रक्त जमावट प्रणाली;

पूरक प्रणाली;

फाइब्रिनोलिसिस सिस्टम।

रेनिन को गुर्दे में ज्यूक्सैग्लोमेरुलर उपकरण (जेयूए) की कोशिकाओं में संश्लेषित किया जाता है।

रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन प्रणाली संवहनी स्वर को विनियमित करने के लिए एक अन्य प्रणाली के साथ निकट संपर्क में काम करती है: कैलिकेरिन-किनिन प्रणाली, जिसके प्रभाव से रक्तचाप में कमी आती है।

प्रोटीन kininogen गुर्दे में संश्लेषित किया जाता है। एक बार रक्त में, सेरीन प्रोटीनेस - कल्लिकेरिन की क्रिया के तहत किनिनोजेन को वासोएक्टिव पेप्टाइड्स - किनिन्स: ब्रैडीकाइनिन और कैलिडिन में बदल दिया जाता है। ब्रैडीकिनिन और कैलिडिन का वासोडिलेटिंग प्रभाव होता है - वे रक्तचाप को कम करते हैं। किनिन की निष्क्रियता कार्बोक्सीकेटेप्सिन की भागीदारी के साथ होती है - यह एंजाइम एक साथ संवहनी स्वर के नियमन की दोनों प्रणालियों को प्रभावित करता है, जिससे रक्तचाप में वृद्धि होती है। उच्च रक्तचाप के कुछ रूपों (उदाहरण के लिए, दवा क्लोनिडीन) के इलाज के लिए कार्बोक्सीकेटेप्सिन अवरोधकों का औषधीय रूप से उपयोग किया जाता है।

रक्तचाप के नियमन में गुर्दे की भागीदारी भी प्रोस्टाग्लैंडीन के उत्पादन से जुड़ी होती है, जिसका एक काल्पनिक प्रभाव होता है, और लिपिड पेरोक्सीडेशन (एलपीओ) प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप एराकिडोनिक एसिड से गुर्दे में बनते हैं।

4) प्रोटीन अपचय।गुर्दे कुछ कम आणविक भार प्रोटीन (5-6 kDa) और पेप्टाइड्स के अपचय में शामिल होते हैं, जिन्हें प्राथमिक मूत्र में फ़िल्टर किया जाता है। इनमें हार्मोन और कुछ अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ शामिल हैं। ट्यूबलर कोशिकाओं में, लाइसोसोमल प्रोटियोलिटिक एंजाइम की कार्रवाई के तहत, इन प्रोटीन और पेप्टाइड्स को अमीनो एसिड में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, जो रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं और अन्य ऊतकों की कोशिकाओं द्वारा पुन: उपयोग किए जाते हैं।

सबसे पहले, गुर्दे के चयापचय की अवधारणाओं और गुर्दे के चयापचय समारोह के बीच अंतर करना आवश्यक है। गुर्दा चयापचय गुर्दे में चयापचय प्रक्रियाएं हैं जो इसके सभी कार्यों की पूर्ति सुनिश्चित करती हैं। गुर्दे का चयापचय कार्य आंतरिक वातावरण के तरल पदार्थों में प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के निरंतर स्तर को बनाए रखने से जुड़ा होता है।

एल्ब्यूमिन और ग्लोब्युलिन ग्लोमेरुलर झिल्ली से नहीं गुजरते हैं, लेकिन कम आणविक भार प्रोटीन और पेप्टाइड्स स्वतंत्र रूप से फ़िल्टर किए जाते हैं। नतीजतन, हार्मोन और परिवर्तित प्रोटीन लगातार नलिकाओं में प्रवेश करते हैं। नेफ्रॉन के समीपस्थ नलिका की कोशिकाएं कब्जा कर लेती हैं और फिर उन्हें अमीनो एसिड में तोड़ देती हैं, जो बेसल प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से बाह्य तरल पदार्थ में और फिर रक्त में ले जाया जाता है। यह शरीर में अमीनो एसिड पूल की बहाली में योगदान देता है। इस प्रकार, गुर्दे कम आणविक भार और परिवर्तित प्रोटीन के टूटने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिसके कारण शरीर शारीरिक रूप से सक्रिय पदार्थों से मुक्त हो जाता है, जो विनियमन की सटीकता में सुधार करता है, और रक्त में लौटने वाले अमीनो एसिड का उपयोग नए के लिए किया जाता है। संश्लेषण। गुर्दे में एक सक्रिय ग्लूकोज उत्पादन प्रणाली होती है। लंबे समय तक उपवास के साथ, रक्त में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज की कुल मात्रा का लगभग आधा गुर्दे में संश्लेषित होता है। इसके लिए कार्बनिक अम्लों का उपयोग किया जाता है। इन एसिड को ग्लूकोज में परिवर्तित करके - एक रासायनिक रूप से तटस्थ पदार्थ - गुर्दे इस प्रकार रक्त पीएच के स्थिरीकरण में योगदान करते हैं, इसलिए, क्षार के साथ, अम्लीय सब्सट्रेट से ग्लूकोज संश्लेषण कम हो जाता है।

लिपिड चयापचय में गुर्दे की भागीदारी इस तथ्य के कारण है कि गुर्दा रक्त से मुक्त फैटी एसिड निकालता है और उनका ऑक्सीकरण काफी हद तक गुर्दे के कामकाज को सुनिश्चित करता है। प्लाज्मा में ये एसिड एल्ब्यूमिन से बंधे होते हैं और इसलिए इन्हें फ़िल्टर नहीं किया जाता है। वे अंतरकोशिकीय द्रव से नेफ्रॉन कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं। मुक्त फैटी एसिड गुर्दे के फॉस्फोलिपिड्स में शामिल होते हैं, जो विभिन्न परिवहन कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। गुर्दे में मुक्त फैटी एसिड भी ट्राईसिलग्लिसराइड्स और फॉस्फोलिपिड्स की संरचना में शामिल होते हैं और फिर इन यौगिकों के रूप में रक्त में प्रवेश करते हैं।

गुर्दे की गतिविधि का विनियमन

तंत्रिका विनियमन।गुर्दे विभिन्न प्रतिबिंबों की प्रणाली में महत्वपूर्ण कार्यकारी अंगों में से एक हैं जो शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता को नियंत्रित करते हैं। तंत्रिका तंत्र पेशाब की सभी प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है - निस्पंदन, पुन: अवशोषण और स्राव।

गुर्दे को संक्रमित करने वाले सहानुभूति तंतुओं की जलन से गुर्दे में रक्त वाहिकाओं का संकुचन होता है। ग्लोमेरुली में रक्तचाप में कमी और निस्पंदन की मात्रा में कमी के साथ लाने वाली धमनियों का संकुचन होता है। अपवाही धमनियां सिकुड़ने के साथ, निस्पंदन दबाव बढ़ जाता है और निस्पंदन बढ़ जाता है। सहानुभूति प्रभाव सोडियम पुन: अवशोषण को उत्तेजित करता है।

पैरासिम्पेथेटिक प्रभाव ग्लूकोज पुन: अवशोषण और कार्बनिक अम्ल स्राव को सक्रिय करते हैं।

दर्दनाक जलन पेशाब के पूर्ण समाप्ति तक पेशाब में एक पलटा कमी की ओर ले जाती है। इस घटना को कहा जाता है दर्द औरिया।दर्द औरिया का तंत्र यह है कि धमनी की ऐंठन सहानुभूति तंत्रिका तंत्र की गतिविधि में वृद्धि और अधिवृक्क ग्रंथियों द्वारा कैटेकोलामाइन के स्राव के साथ होती है, इससे ग्लोमेरुलर निस्पंदन में तेज कमी होती है। इसके अलावा, हाइपोथैलेमस के नाभिक के सक्रियण के परिणामस्वरूप, एडीएच के स्राव में वृद्धि होती है, जो पानी के पुन: अवशोषण को बढ़ाता है और इस तरह मूत्र उत्पादन को कम करता है। यह हार्मोन एंजाइम की सक्रियता के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से एकत्रित वाहिनी की दीवारों की पारगम्यता को बढ़ाता है। हयालूरोनिडेस।यह एंजाइम हाइलूरोनिक एसिड को depolymerizes करता है, जो एकत्रित नलिकाओं की दीवारों के अंतरकोशिकीय पदार्थ का हिस्सा है। एकत्रित नलिकाओं की दीवारें अंतरकोशिकीय रिक्त स्थान में वृद्धि के कारण अधिक छिद्रपूर्ण हो जाती हैं और आसमाटिक ढाल के साथ पानी की आवाजाही के लिए स्थितियां बन जाती हैं। एंजाइम हाइलूरोनिडेस स्पष्ट रूप से एकत्रित नलिकाओं के उपकला द्वारा बनता है और एडीएच के प्रभाव में सक्रिय होता है। एडीएच स्राव में कमी के साथ, डिस्टल नेफ्रॉन की दीवारें पानी के लिए लगभग पूरी तरह से अभेद्य हो जाती हैं और इसकी एक बड़ी मात्रा मूत्र में उत्सर्जित होती है, जबकि मूत्र उत्पादन प्रति दिन 25 लीटर तक बढ़ सकता है। इस राज्य को कहा जाता है मूत्रमेह(मूत्रमेह)।

पेशाब की समाप्ति, दर्दनाक जलन के साथ मनाया जाता है, एक वातानुकूलित पलटा के कारण हो सकता है। मूत्र उत्पादन में वृद्धि एक वातानुकूलित प्रतिवर्त मार्ग के कारण भी हो सकती है। ड्यूरिसिस के परिमाण में वातानुकूलित प्रतिवर्त परिवर्तन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के उच्च भागों, अर्थात् सेरेब्रल कॉर्टेक्स के गुर्दे की गतिविधि पर प्रभाव का संकेत देते हैं।

हास्य विनियमन।गुर्दा गतिविधि का विनोदी विनियमन एक प्रमुख भूमिका निभाता है। सामान्य तौर पर, गुर्दे की गतिविधि का पुनर्गठन, अस्तित्व की लगातार बदलती परिस्थितियों के लिए इसका अनुकूलन मुख्य रूप से विभिन्न हार्मोनों के ग्लोमेरुलर और कैएल्ट्सी तंत्र पर प्रभाव से अलग होता है: एडीएच, एल्डोस्टेरोन, पैराथायरायड हार्मोन, थायरोक्सिन और कई अन्य, जिनमें से पहले दो सबसे महत्वपूर्ण हैं।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एंटीडाययूरेटिक हार्मोन पानी के पुन: अवशोषण को बढ़ाता है और इस तरह मूत्र उत्पादन को कम करता है (इसलिए इसका नाम)। निरंतर रक्त आसमाटिक दबाव बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है। आसमाटिक दबाव में वृद्धि के साथ, एडीएच का स्राव बढ़ जाता है और इससे केंद्रित मूत्र अलग हो जाता है, जो शरीर को कम से कम पानी के नुकसान के साथ अतिरिक्त लवण से मुक्त करता है। रक्त के आसमाटिक दबाव में कमी से एडीएच के स्राव में कमी आती है और, परिणामस्वरूप, अधिक तरल मूत्र की रिहाई और अतिरिक्त पानी से शरीर की रिहाई होती है।

एडीएच स्राव का स्तर न केवल ऑस्मोरसेप्टर्स की गतिविधि पर निर्भर करता है, बल्कि वॉल्यूमोरिसेप्टर्स की गतिविधि पर भी निर्भर करता है, जो इंट्रावास्कुलर और बाह्य तरल पदार्थ की मात्रा में परिवर्तन का जवाब देते हैं।

हार्मोन एल्डोस्टेरोन वृक्क नलिकाओं की कोशिकाओं द्वारा सोडियम आयनों के पुनर्अवशोषण और पोटेशियम के स्राव को बढ़ाता है। बाह्य तरल पदार्थ से, यह हार्मोन बेसल प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से कोशिका के कोशिका द्रव्य में प्रवेश करता है, रिसेप्टर के साथ जुड़ता है और यह परिसर नाभिक में प्रवेश करता है, जहां स्टीरियोस्पेसिफिक क्रोमैटिन के साथ एल्डोस्टेरोन का एक नया परिसर बनता है। एल्डोस्टेरोन के प्रभाव में पोटेशियम आयनों के स्राव में वृद्धि कोशिका के प्रोटीन-संश्लेषण तंत्र की सक्रियता से जुड़ी नहीं है। एल्डोस्टेरोन कोशिका के शीर्ष झिल्ली की पोटेशियम पारगम्यता को बढ़ाता है और इस तरह मूत्र में पोटेशियम आयनों के प्रवाह को बढ़ाता है। एल्डोस्टेरोन समीपस्थ नलिकाओं में कैल्शियम और मैग्नीशियम के पुन: अवशोषण को कम करता है।

सांस

श्वास शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है, जिसका उद्देश्य कोशिकाओं में रेडॉक्स प्रक्रियाओं के इष्टतम स्तर को बनाए रखना है। श्वास एक जटिल जैविक प्रक्रिया है जो ऊतकों को ऑक्सीजन की डिलीवरी, चयापचय की प्रक्रिया में कोशिकाओं द्वारा इसका उपयोग और उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने को सुनिश्चित करती है।

श्वसन की संपूर्ण जटिल प्रक्रिया को तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है: बाह्य श्वसन, रक्त द्वारा गैस परिवहन, और ऊतक श्वसन।

बाह्य श्वसन -शरीर और आसपास के वायुमंडलीय वायु के बीच गैस विनिमय। बाहरी श्वसन, बदले में, दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

वायुमंडलीय और वायुकोशीय वायु के बीच गैस विनिमय;

फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त और वायुकोशीय वायु (फेफड़ों में गैसों का आदान-प्रदान) के बीच गैस विनिमय।

रक्त द्वारा गैसों का परिवहन।मुक्त घुलित अवस्था में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड को नगण्य मात्रा में ले जाया जाता है, इन गैसों के थोक को एक बाध्य अवस्था में ले जाया जाता है। मुख्य ऑक्सीजन वाहक हीमोग्लोबिन है। हीमोग्लोबिन की मदद से 20% तक कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बहेमोग्लोबिन) भी पहुँचाया जाता है। शेष कार्बन डाइऑक्साइड रक्त प्लाज्मा में बाइकार्बोनेट के रूप में ले जाया जाता है।

आंतरिक या ऊतक श्वसन।इस श्वास अवस्था को भी दो भागों में विभाजित किया जा सकता है:

रक्त और ऊतकों के बीच गैस विनिमय;

कोशिकाओं द्वारा ऑक्सीजन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई।

बाहरी श्वसन चक्रीय रूप से किया जाता है और इसमें साँस लेना, साँस छोड़ना और श्वसन विराम का एक चरण होता है। मनुष्यों में, श्वसन गति की आवृत्ति औसतन 16-18 प्रति मिनट होती है।

श्वसन और श्वसन बायोमैकेनिक्स

साँस लेना श्वसन (श्वसन) की मांसपेशियों के संकुचन के साथ शुरू होता है।

वे मांसपेशियां जिनके संकुचन से छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है, श्वसन कहलाती है, और मांसपेशियां, जिनके संकुचन से छाती गुहा के आयतन में कमी आती है, श्वसन कहलाती है। मुख्य श्वसन पेशी डायाफ्रामिक पेशी है। डायाफ्राम की मांसपेशियों का संकुचन इस तथ्य की ओर जाता है कि इसका गुंबद चपटा होता है, आंतरिक अंगों को नीचे की ओर धकेला जाता है, जिससे ऊर्ध्वाधर दिशा में छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है। बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकॉन्ड्रल मांसपेशियों के संकुचन से धनु और ललाट दिशाओं में छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि होती है।

फेफड़े एक सीरस झिल्ली से ढके होते हैं - फुस्फुस का आवरण,आंत और पार्श्विका चादरों से मिलकर। पार्श्विका पत्ती छाती से जुड़ी होती है, और आंत का पत्ता फेफड़े के ऊतक से जुड़ा होता है। छाती की मात्रा में वृद्धि के साथ, श्वसन की मांसपेशियों के संकुचन के परिणामस्वरूप, पार्श्विका पत्ती छाती का अनुसरण करती है। फुस्फुस का आवरण की चादरों के बीच चिपकने वाली ताकतों की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, आंत की चादर पार्श्विका का पालन करेगी, और उनके बाद फेफड़े। इससे फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव में वृद्धि होती है और फेफड़ों की मात्रा में वृद्धि होती है, जो उनमें दबाव में कमी के साथ होती है, यह वायुमंडलीय से कम हो जाती है और फेफड़ों में हवा का प्रवाह शुरू हो जाता है - साँस लेना होता है .

फुफ्फुस की आंत और पार्श्विका परतों के बीच, फुफ्फुस गुहा नामक एक भट्ठा जैसा स्थान होता है। फुफ्फुस गुहा में दबाव हमेशा वायुमंडलीय से नीचे होता है, इसे कहा जाता है नकारात्मक दबाव।फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का परिमाण बराबर है: अधिकतम समाप्ति के अंत तक - 1-2 मिमी एचजी। कला।, एक शांत साँस छोड़ने के अंत तक - 2-3 मिमी एचजी। कला।, एक शांत सांस के अंत तक -5-7 मिमी एचजी। कला।, अधिकतम प्रेरणा के अंत तक - 15-20 मिमी एचजी। कला।

फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव तथाकथित के कारण होता है फेफड़ों का लोचदार कर्षण - शक्ति,जिससे फेफड़े लगातार अपना आयतन कम करने का प्रयास करते हैं। फेफड़ों का लोचदार कर्षण दो कारणों से होता है:

एल्वियोली की दीवार में बड़ी संख्या में लोचदार फाइबर की उपस्थिति;

एल्वियोली की दीवारों की भीतरी सतह को ढकने वाली तरल फिल्म का पृष्ठ तनाव।

एल्वियोली की भीतरी सतह को ढकने वाले पदार्थ को कहते हैं सर्फेक्टेंटसर्फेक्टेंट में कम सतह तनाव होता है और एल्वियोली की स्थिति को स्थिर करता है, अर्थात्, जब साँस लेता है, तो यह एल्वियोली को ओवरस्ट्रेचिंग से बचाता है (सर्फैक्टेंट अणु एक दूसरे से दूर स्थित होते हैं, जो सतह के तनाव में वृद्धि के साथ होता है), और जब साँस छोड़ना, पतन से (सर्फैक्टेंट अणु एक दूसरे के दोस्त के करीब स्थित होते हैं, जो सतह के तनाव में कमी के साथ होता है)।

प्रेरणा के कार्य में फुफ्फुस गुहा में नकारात्मक दबाव का मूल्य तब प्रकट होता है जब वायु फुफ्फुस गुहा में प्रवेश करती है, अर्थात। न्यूमोथोरैक्स।यदि थोड़ी मात्रा में हवा फुफ्फुस गुहा में प्रवेश करती है, तो फेफड़े आंशिक रूप से ढह जाते हैं, लेकिन वेंटिलेशन जारी रहता है। इस स्थिति को बंद न्यूमोथोरैक्स कहा जाता है। थोड़ी देर बाद फुफ्फुस गुहा से हवा अंदर खींची जाती है और फेफड़े फैल जाते हैं।

फुफ्फुस गुहा की जकड़न के उल्लंघन के मामले में, उदाहरण के लिए, छाती के मर्मज्ञ घावों के साथ या किसी भी बीमारी से हार के परिणामस्वरूप फेफड़े के ऊतकों के टूटने के साथ, फुफ्फुस गुहा वातावरण और दबाव के साथ संचार करता है यह वायुमंडलीय के बराबर हो जाता है, फेफड़े पूरी तरह से ढह जाते हैं, उनका वेंटिलेशन बंद हो जाता है। इसे ओपन न्यूमोथोरैक्स कहते हैं। खुला द्विपक्षीय न्यूमोथोरैक्स जीवन के साथ असंगत है।

आंशिक कृत्रिम बंद न्यूमोथोरैक्स (सुई के साथ फुफ्फुस गुहा में हवा की एक निश्चित मात्रा की शुरूआत) का उपयोग चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, तपेदिक में, प्रभावित फेफड़े का आंशिक पतन रोग संबंधी गुहाओं (गुफाओं) के उपचार को बढ़ावा देता है।

गहरी साँस लेने के दौरान, साँस लेने की क्रिया में कई सहायक श्वसन मांसपेशियां शामिल होती हैं, जिनमें शामिल हैं: गर्दन, छाती और पीठ की मांसपेशियां। इन मांसपेशियों के संकुचन के कारण पसलियां गति करती हैं, जिससे श्वसन पेशियों को सहायता मिलती है।

शांत श्वास के साथ, साँस लेना सक्रिय रूप से किया जाता है, और साँस छोड़ना निष्क्रिय होता है। एक शांत साँस छोड़ना प्रदान करने वाले बल:

छाती की ताकत;

फेफड़ों का लोचदार कर्षण;

पेट का दबाव;

रिब उपास्थि का लोचदार कर्षण साँस लेना के दौरान मुड़ जाता है।

आंतरिक इंटरकोस्टल मांसपेशियां, पीछे की दांतेदार मांसपेशियां और पेट की मांसपेशियां सक्रिय साँस छोड़ने में भाग लेती हैं।

फेफड़ों का वेंटिलेशन।फेफड़ों का वेंटिलेशन प्रति यूनिट समय में साँस लेने या छोड़ने वाली हवा की मात्रा से निर्धारित होता है। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन की मात्रात्मक विशेषता है श्वसन मिनट मात्रा(MOD) - एक मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली हवा का आयतन। आराम से, एमओडी 6-9 लीटर है। शारीरिक परिश्रम के साथ, इसका मूल्य तेजी से बढ़ता है और 25-30 लीटर होता है।

चूंकि वायु और रक्त के बीच गैस का आदान-प्रदान एल्वियोली में होता है, इसलिए यह फेफड़ों का सामान्य वेंटिलेशन नहीं है, बल्कि एल्वियोली का वेंटिलेशन है। वायुकोशीय वेंटिलेशन मृत स्थान की मात्रा से फेफड़ों के वेंटिलेशन से कम है। यदि मृत स्थान का आयतन ज्वारीय आयतन के मान से घटा दिया जाता है, तो वायुकोशियों में निहित वायु का आयतन प्राप्त होता है, और यदि इस मान को श्वसन दर से गुणा किया जाता है, तो हम प्राप्त करते हैं वायुकोशीय वेंटिलेशन।नतीजतन, वायुकोशीय वेंटिलेशन की दक्षता लगातार और उथले श्वास की तुलना में गहरी और कम लगातार श्वास के साथ अधिक होती है।

साँस, साँस और वायुकोशीय हवा की संरचना।एक व्यक्ति जिस वायुमंडलीय वायु में सांस लेता है उसकी अपेक्षाकृत स्थिर संरचना होती है। साँस छोड़ने वाली हवा में कम ऑक्सीजन और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है, और वायुकोशीय हवा में कम ऑक्सीजन और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

साँस की हवा में 20.93% ऑक्सीजन और 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड होता है, साँस छोड़ने वाली हवा में 16% ऑक्सीजन, 4.5% कार्बन डाइऑक्साइड और वायुकोशीय हवा में 14% ऑक्सीजन और 5.5% कार्बन डाइऑक्साइड होती है। साँस छोड़ने वाली हवा में वायुकोशीय वायु की तुलना में कम कार्बन डाइऑक्साइड होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि कार्बन डाइऑक्साइड की कम सामग्री के साथ मृत स्थान की हवा को साँस की हवा के साथ मिलाया जाता है और इसकी एकाग्रता कम हो जाती है।

रक्त द्वारा गैसों का परिवहन

रक्त में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड दो अवस्थाओं में होते हैं: रासायनिक रूप से बंधे और घुले हुए। वायुकोशीय वायु से रक्त में ऑक्सीजन का स्थानांतरण और रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड का वायुकोशीय वायु में स्थानांतरण प्रसार द्वारा होता है। प्रसार की प्रेरक शक्ति रक्त और वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव (वोल्टेज) में अंतर है। गैस के अणु विसरण के कारण अपने उच्च आंशिक दाब वाले क्षेत्र से निम्न आंशिक दाब वाले क्षेत्र की ओर गति करते हैं।

ऑक्सीजन परिवहन।धमनी रक्त में निहित ऑक्सीजन की कुल मात्रा में से केवल 0.3 वोल्ट% प्लाज्मा में घुल जाता है, बाकी ऑक्सीजन एरिथ्रोसाइट्स द्वारा ले जाया जाता है, जिसमें यह रासायनिक रूप से हीमोग्लोबिन के साथ बंध जाता है, जिससे ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनता है। हीमोग्लोबिन (हीमोग्लोबिन का ऑक्सीकरण) में ऑक्सीजन का योग लोहे की संयोजकता को बदले बिना होता है।

ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन की संतृप्ति की डिग्री, यानी ऑक्सीहीमोग्लोबिन का निर्माण, रक्त में ऑक्सीजन तनाव पर निर्भर करता है। यह निर्भरता ग्राफ द्वारा व्यक्त की जाती है ऑक्सीहीमोग्लोबिन का पृथक्करण(अंजीर। 29)।

अंजीर। 29। ऑक्सीहीमोग्लोबिन पृथक्करण ग्राफ:

ए-सीओ 2 . के सामान्य आंशिक दबाव पर

बी-सीओ 2 . के आंशिक दबाव में परिवर्तन का प्रभाव

• पीएच में परिवर्तन का प्रभाव;

तापमान परिवर्तन का r-प्रभाव।

जब रक्त में ऑक्सीजन का तनाव शून्य होता है, तो रक्त में केवल कम हीमोग्लोबिन होता है। ऑक्सीजन तनाव में वृद्धि से ऑक्सीहीमोग्लोबिन की मात्रा में वृद्धि होती है। विशेष रूप से जल्दी, ऑक्सीहीमोग्लोबिन का स्तर बढ़ जाता है (75% तक) ऑक्सीजन तनाव में 10 से 40 मिमी एचजी की वृद्धि के साथ। कला।, और 60 मिमी एचजी के बराबर ऑक्सीजन तनाव पर। कला। ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन की संतृप्ति 90% तक पहुँच जाती है। ऑक्सीजन तनाव में और वृद्धि के साथ, ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन की पूर्ण संतृप्ति की संतृप्ति बहुत धीमी गति से आगे बढ़ती है।

ऑक्सीहीमोग्लोबिन पृथक्करण ग्राफ का सीधा हिस्सा ऊतकों में ऑक्सीजन तनाव से मेल खाता है। ग्राफ का ढलान वाला हिस्सा उच्च ऑक्सीजन वोल्टेज से मेल खाता है और इंगित करता है कि, इन स्थितियों के तहत, ऑक्सीहीमोग्लोबिन सामग्री ऑक्सीजन वोल्टेज और वायुकोशीय हवा में इसके आंशिक दबाव पर बहुत कम निर्भर करती है।

ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता कई कारकों पर निर्भर करती है। यदि ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता बढ़ जाती है, तो प्रक्रिया ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण की ओर बढ़ती है और पृथक्करण ग्राफ बाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। यह तब देखा जाता है जब कार्बन डाइऑक्साइड का वोल्टेज घटते तापमान के साथ कम हो जाता है, पीएच में क्षारीय पक्ष की ओर एक बदलाव के साथ।

ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता में कमी के साथ, प्रक्रिया ऑक्सीहीमोग्लोबिन के पृथक्करण की ओर अधिक बढ़ जाती है, जबकि पृथक्करण ग्राफ दाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। यह कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव में वृद्धि के साथ मनाया जाता है, तापमान में वृद्धि के साथ, पीएच में अम्लीय पक्ष की ओर एक बदलाव के साथ।

जब हीमोग्लोबिन पूरी तरह से ऑक्सीजन से संतृप्त हो जाता है तो रक्त द्वारा बाँधी जा सकने वाली ऑक्सीजन की अधिकतम मात्रा कहलाती है रक्त की ऑक्सीजन क्षमता।यह रक्त में हीमोग्लोबिन की मात्रा पर निर्भर करता है। एक ग्राम हीमोग्लोबिन 1.34 मिली ऑक्सीजन संलग्न करने में सक्षम है, इसलिए, 140 ग्राम / लीटर हीमोग्लोबिन की रक्त सामग्री के साथ, रक्त की ऑक्सीजन क्षमता 1.34 "140-187.6 मिली, या लगभग 19 वोल्ट% होगी।

कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन... घुलित अवस्था में, केवल 2.5-3 वोल्ट% कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन किया जाता है, हीमोग्लोबिन - कार्बेमोग्लोबिन - 4-5 वोल्ट% और कार्बोनिक एसिड लवण के रूप में 48-51 वोल्ट%, बशर्ते कि लगभग 58 वोल्ट% कर सकते हैं शिरापरक रक्त% कार्बन डाइऑक्साइड से निकाला जा सकता है।

कार्बन डाइऑक्साइड रक्त प्लाज्मा से लाल रक्त कोशिकाओं में तेजी से फैलता है। पानी के साथ मिलाने पर यह एक कमजोर कार्बोनिक एसिड बनाता है। प्लाज्मा में, यह प्रतिक्रिया धीमी होती है, और एरिथ्रोसाइट्स में, एक एंजाइम के प्रभाव में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़यह तीव्र गति से होता है। कार्बोनिक एसिड तुरंत एच + और एचसीओ 3 - आयनों में अलग हो जाता है। 3 आयनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा वापस प्लाज्मा में छोड़ा जाता है (चित्र 30)।

चित्र 30. रक्त द्वारा ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण या रिलीज के दौरान एरिथ्रोसाइट्स में होने वाली प्रक्रियाओं का आरेख।

हीमोग्लोबिन और प्लाज्मा प्रोटीन, कमजोर एसिड होने के कारण, क्षार धातुओं के साथ लवण बनाते हैं: प्लाज्मा में सोडियम के साथ, एरिथ्रोसाइट्स में पोटेशियम के साथ। ये लवण वियोजित अवस्था में हैं। चूंकि कार्बोनिक एसिड में रक्त प्रोटीन की तुलना में अधिक अम्लीय गुण होते हैं, जब यह प्रोटीन लवण के साथ बातचीत करता है, तो प्रोटीन-आयन एच + केशन से बंध जाता है, इस प्रकार एक अविभाजित अणु का निर्माण होता है, और एचसीओ 3 - आयन संबंधित धनायन के साथ बाइकार्बोनेट बनाता है - प्लाज्मा में सोडियम बाइकार्बोनेट, और एरिथ्रोसाइट्स में पोटेशियम बाइकार्बोनेट। लाल रक्त कोशिकाओं को बाइकार्बोनेट फैक्ट्री कहा जाता है।

श्वसन विनियमन

शरीर की ऑक्सीजन की आवश्यकता, जो चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है, उस गतिविधि से निर्धारित होती है जो शरीर इस समय कर रहा है।

साँस लेना और साँस छोड़ना विनियमन।श्वसन चरणों में परिवर्तन वेगस तंत्रिकाओं के अभिवाही तंतुओं के साथ फेफड़ों के यांत्रिक रिसेप्टर्स से आने वाले संकेतों द्वारा सुगम होता है। जब योनि की नसें कट जाती हैं, तो जानवरों में सांस लेना दुर्लभ और गहरा हो जाता है। नतीजतन, फेफड़ों के रिसेप्टर्स से आने वाले आवेग साँस लेने में साँस छोड़ने में परिवर्तन और साँस द्वारा साँस छोड़ने में परिवर्तन प्रदान करते हैं।

कहा गया उत्तेजक रिसेप्टर्स,जिसमें एक साथ मैकेनो- और केमोरिसेप्टर के गुण होते हैं। वे फेफड़ों की मात्रा में मजबूत परिवर्तन से चिढ़ जाते हैं, इनमें से कुछ रिसेप्टर्स साँस लेना और साँस छोड़ने के दौरान उत्तेजित होते हैं। इरिटेंट रिसेप्टर्स धूल के कणों, कास्टिक पदार्थों के वाष्प और कुछ जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों, उदाहरण के लिए, हिस्टामाइन की कार्रवाई से भी उत्साहित होते हैं। हालांकि, साँस लेने और छोड़ने में परिवर्तन के नियमन के लिए, फेफड़े के खिंचाव रिसेप्टर्स, जो फेफड़ों के विस्तार के प्रति संवेदनशील होते हैं, का अधिक महत्व है।

साँस लेने के दौरान, जब हवा फेफड़ों में प्रवाहित होने लगती है, तो वे खिंच जाती हैं और खिंचाव के प्रति संवेदनशील रिसेप्टर्स सक्रिय हो जाते हैं। वेगस तंत्रिका के तंतुओं के साथ उनसे आवेग मेडुला ऑबोंगटा की संरचनाओं में न्यूरॉन्स के एक समूह में प्रवेश करते हैं जो बनाते हैं श्वसन केंद्र(डीसी)। जैसा कि अध्ययनों से पता चला है, मेडुला ऑबोंगटा में, साँस लेने और छोड़ने का केंद्र इसके पृष्ठीय और उदर नाभिक में स्थानीयकृत होता है। श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स से, उत्तेजना रीढ़ की हड्डी के मोटर न्यूरॉन्स तक जाती है, जिनमें से अक्षतंतु फ़्रेनिक, बाहरी इंटरकोस्टल और इंटरकॉन्ड्रल तंत्रिका बनाते हैं जो श्वसन की मांसपेशियों को संक्रमित करते हैं। इन मांसपेशियों के संकुचन से छाती का आयतन और बढ़ जाता है, वायुकोशिकाओं में प्रवाहित होती रहती है, उन्हें खींचती रहती है। फेफड़ों के रिसेप्टर्स से श्वसन केंद्र में आवेगों का प्रवाह बढ़ जाता है। इस प्रकार, साँस लेना साँस द्वारा उत्तेजित होता है।

मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स, जैसा कि यह थे, दो समूहों में विभाजित (पारंपरिक रूप से) हैं। न्यूरॉन्स का एक समूह मांसपेशियों को फाइबर प्रदान करता है जो इनहेलेशन प्रदान करते हैं, न्यूरॉन्स के इस समूह को कहा जाता है श्वसन न्यूरॉन्स(श्वसन केंद्र), यानी। श्वसन केंद्र।न्यूरॉन्स का एक अन्य समूह जो आंतरिक इंटरकोस्टल को फाइबर भेजता है, और; इंटरकॉन्ड्रल मांसपेशियों, नाम प्राप्त किया श्वसन न्यूरॉन्स(श्वसन केंद्र), यानी। साँस छोड़ने का केंद्र।

मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र के श्वसन और श्वसन भागों के न्यूरॉन्स में अलग-अलग उत्तेजना और लचीलापन होता है। श्वसन खंड की उत्तेजना अधिक होती है, इसलिए, इसके न्यूरॉन्स उत्तेजित होते हैं। फेफड़ों के रिसेप्टर्स से आने वाले आवेगों की कम आवृत्ति की कार्रवाई के तहत। लेकिन जैसे-जैसे प्रेरणा के दौरान एल्वियोली का आकार बढ़ता है, फेफड़ों के रिसेप्टर्स से आवेगों की आवृत्ति अधिक से अधिक बढ़ जाती है और प्रेरणा की ऊंचाई पर यह इतनी अधिक हो जाती है कि यह श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स के लिए पेसिमल हो जाती है, लेकिन इष्टतम के लिए श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स। इसलिए, श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स बाधित होते हैं, और श्वसन केंद्र में न्यूरॉन्स उत्तेजित होते हैं। इस प्रकार, साँस लेना और साँस छोड़ना में परिवर्तन का नियमन आवृत्ति द्वारा किया जाता है जो फेफड़ों के रिसेप्टर्स से श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स तक अभिवाही तंत्रिका तंतुओं के साथ जाता है।

श्वसन और श्वसन न्यूरॉन्स के अलावा, कोशिकाओं का एक समूह जो श्वसन न्यूरॉन्स से उत्तेजना प्राप्त करता है और श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि को रोकता है, पोन्स के दुम भाग में पाया गया था। वेरोली के पोंस के बीच से मस्तिष्क के तने के एक हिस्से के साथ जानवरों में, श्वास दुर्लभ, बहुत गहरी हो जाती है, श्वसन चरण में कुछ समय के लिए रुक जाती है, जिसे एपनेसिस कहा जाता है। यह प्रभाव उत्पन्न करने वाली कोशिकाओं के समूह को कहते हैं एपनिया केंद्र।

मेडुला ऑब्लांगेटा का श्वसन केंद्र केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के ऊपरी हिस्सों से प्रभावित होता है। तो, उदाहरण के लिए, वरोलिव पुल के सामने स्थित है न्यूमोटैक्सिक सेंटर,जो श्वसन केंद्र की आवधिक गतिविधि को बढ़ावा देता है, यह श्वसन गतिविधि के विकास की दर को बढ़ाता है, प्रेरणा को बंद करने के लिए तंत्र की उत्तेजना को बढ़ाता है, अगली प्रेरणा की शुरुआत को तेज करता है।

श्वसन चरण द्वारा श्वसन चरण के परिवर्तन के निराशावादी तंत्र की परिकल्पना को श्वसन केंद्र की संरचनाओं की सेलुलर गतिविधि के पंजीकरण के साथ प्रयोगों में प्रत्यक्ष प्रयोगात्मक पुष्टि नहीं मिली। इन प्रयोगों ने उत्तरार्द्ध का एक जटिल कार्यात्मक संगठन स्थापित करना संभव बना दिया। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन भाग की कोशिकाओं की उत्तेजना एपनिया और न्यूमोटैक्सिक केंद्रों की गतिविधि को सक्रिय करती है। एपनोस्टिक केंद्र श्वसन न्यूरॉन्स की गतिविधि को रोकता है, न्यूमोटैक्सिक केंद्र उत्तेजित करता है। जैसे-जैसे मैकेनो- और केमोरिसेप्टर्स से आवेगों के प्रभाव में श्वसन न्यूरॉन्स का उत्तेजना बढ़ता है, न्यूमोटैक्सिक केंद्र की गतिविधि बढ़ जाती है। इस केंद्र से श्वसन चरण के अंत तक श्वसन न्यूरॉन्स पर उत्तेजक प्रभाव एपनिया केंद्र से आने वाले अवरोधक लोगों पर प्रबल हो जाते हैं। यह श्वसन न्यूरॉन्स की उत्तेजना की ओर जाता है, जिसका श्वसन कोशिकाओं पर निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। साँस लेना बाधित होता है, साँस छोड़ना शुरू होता है।

जाहिर है, मेडुला ऑबोंगटा के स्तर पर प्रेरणा के निषेध का एक स्वतंत्र तंत्र है। इस तंत्र में विशेष न्यूरॉन्स (I बीटा) शामिल हैं, जो फेफड़ों और श्वसन-अवरोधक न्यूरॉन्स के मैकेनोसेप्टर्स से आवेगों से उत्साहित होते हैं, जो न्यूरॉन्स I बीटा की गतिविधि से उत्साहित होते हैं। इस प्रकार, फेफड़ों के यांत्रिक रिसेप्टर्स से आवेगों में वृद्धि के साथ, I बीटा न्यूरॉन्स की गतिविधि बढ़ जाती है, जो एक निश्चित समय पर (श्वसन चरण के अंत में) श्वसन-अवरोधक न्यूरॉन्स के उत्तेजना का कारण बनती है। उनकी गतिविधि श्वसन न्यूरॉन्स के काम को रोकती है। श्वास को साँस छोड़ने से बदल दिया जाता है।

श्वसन के नियमन में हाइपोथैलेमस के केंद्रों का बहुत महत्व है। हाइपोथैलेमस के केंद्रों के प्रभाव में, श्वास तेज हो जाती है, उदाहरण के लिए, दर्दनाक जलन के साथ, भावनात्मक उत्तेजना के साथ, शारीरिक परिश्रम के साथ।

सेरेब्रल गोलार्ध श्वसन के नियमन में भाग लेते हैं, जो जीव के अस्तित्व की बदलती परिस्थितियों के लिए श्वसन के सूक्ष्म पर्याप्त अनुकूलन में शामिल होते हैं।

ब्रेनस्टेम के श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स के पास होता है स्वचालितता,अर्थात्, आवधिक उत्तेजना को सहज करने की क्षमता। डीसी न्यूरॉन्स की स्वचालित गतिविधि के लिए, केमोरिसेप्टर से लगातार संकेत प्राप्त करना आवश्यक है, साथ ही मस्तिष्क स्टेम के जालीदार गठन से भी। डीसी न्यूरॉन्स की स्वचालित गतिविधि स्पष्ट स्वैच्छिक नियंत्रण में है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि एक व्यक्ति एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर श्वास की आवृत्ति और गहराई को बदल सकता है।

श्वसन केंद्र की गतिविधि काफी हद तक रक्त में गैसों के तनाव और उसमें हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करती है। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन के परिमाण को निर्धारित करने में प्रमुख भूमिका धमनी रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव है; यह, जैसा कि था, एल्वियोली के आवश्यक मात्रा में वेंटिलेशन के लिए एक अनुरोध बनाता है।

ऑक्सीजन और विशेष रूप से कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री को अपेक्षाकृत स्थिर स्तर पर रखा जाता है। शरीर में सामान्य ऑक्सीजन सामग्री को कहा जाता है नॉर्मोक्सिया,शरीर और ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी - हाइपोक्सिया,और रक्त में ऑक्सीजन की कमी - हाइपोक्सिमियारक्त में ऑक्सीजन के तनाव में वृद्धि को कहा जाता है हाइपरॉक्सिया।

रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सामान्य सामग्री को कहा जाता है नॉर्मोकैप्निया,कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री में वृद्धि - हाइपरकेनिया,और इसकी सामग्री में कमी - हाइपोकैप्निया

विश्राम के समय सामान्य श्वास को कहते हैं इपनियाहाइपरकेनिया, साथ ही रक्त पीएच (एसिडोसिस) में कमी, फेफड़ों के वेंटिलेशन में वृद्धि के साथ है - हाइपरपनिया,जो शरीर से अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालता है। फेफड़ों के वेंटिलेशन में वृद्धि श्वसन की गहराई और आवृत्ति में वृद्धि के कारण होती है।

Hypocapnia और रक्त पीएच स्तर में वृद्धि से फेफड़ों के वेंटिलेशन में कमी आती है, और फिर श्वसन गिरफ्तारी होती है - एपनिया

कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन आयन और मध्यम हाइपोक्सिया श्वसन केंद्र की गतिविधि को बढ़ाकर, विशेष कीमोरिसेप्टर्स को प्रभावित करके श्वसन में वृद्धि का कारण बनते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड तनाव में वृद्धि और ऑक्सीजन तनाव में कमी के प्रति संवेदनशील केमोरिसेप्टर कैरोटिड साइनस और महाधमनी चाप में स्थित हैं। धमनी केमोरिसेप्टर विशेष छोटे निकायों में स्थित होते हैं जिन्हें धमनी रक्त के साथ प्रचुर मात्रा में आपूर्ति की जाती है। श्वसन के नियमन के लिए कैरोटिड केमोरिसेप्टर्स का बहुत महत्व है। धमनी रक्त में एक सामान्य ऑक्सीजन सामग्री के साथ, कैरोटिड निकायों से फैले अभिवाही तंत्रिका तंतुओं में आवेगों को दर्ज किया जाता है। ऑक्सीजन वोल्टेज में कमी के साथ, पल्स आवृत्ति विशेष रूप से काफी बढ़ जाती है। के अतिरिक्त , कैरोटिड निकायों से अभिवाही प्रभाव कार्बन डाइऑक्साइड के धमनी रक्तचाप में वृद्धि और हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता के साथ बढ़ता है। केमोरिसेप्टर्स, विशेष रूप से कैरोटिड बॉडी, श्वसन केंद्र को रक्त में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के तनाव के बारे में सूचित करते हैं, जो मस्तिष्क को भेजा जाता है।

सेंट्रल केमोरिसेप्टर मेडुला ऑबोंगटा में पाए जाते हैं, जो मस्तिष्कमेरु द्रव में हाइड्रोजन आयनों द्वारा लगातार उत्तेजित होते हैं। वे फेफड़े के वेंटिलेशन को महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं। उदाहरण के लिए, मस्तिष्कमेरु द्रव के पीएच में 0.01 की कमी के साथ फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में 4 एल / मिनट की वृद्धि होती है।

केंद्रीय और परिधीय केमोरिसेप्टर्स से आने वाले आवेग श्वसन केंद्र के न्यूरॉन्स की आवधिक गतिविधि और रक्त की गैस संरचना के लिए फेफड़ों के वेंटिलेशन के पत्राचार के लिए एक आवश्यक शर्त है। उत्तरार्द्ध शरीर के आंतरिक वातावरण का एक कठोर स्थिरांक है और इसे स्व-नियमन के सिद्धांत के अनुसार बनाए रखा जाता है कार्यात्मक श्वसन प्रणाली।इस प्रणाली का प्रणाली बनाने वाला कारक रक्त गैस स्थिरांक है। इसमें कोई भी परिवर्तन फेफड़ों के एल्वियोली में स्थित रिसेप्टर्स के उत्तेजना के लिए, वाहिकाओं में, आंतरिक अंगों आदि में उत्तेजना है। रिसेप्टर्स से जानकारी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में प्रवेश करती है, जहां इसका विश्लेषण और संश्लेषण किया जाता है। जिससे प्रतिक्रिया तंत्र बनता है। उनकी संयुक्त गतिविधि से रक्त गैस स्थिरांक की बहाली होती है। इस स्थिरांक को बहाल करने की प्रक्रिया में न केवल श्वसन अंग (विशेषकर श्वसन की गहराई और आवृत्ति को बदलने के लिए जिम्मेदार) शामिल हैं, बल्कि संचार अंग, स्राव और अन्य भी शामिल हैं, जो एक साथ आत्म-नियमन की आंतरिक कड़ी का प्रतिनिधित्व करते हैं। यदि आवश्यक हो, तो एक समग्र लाभकारी परिणाम प्राप्त करने के उद्देश्य से कुछ व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं के रूप में एक बाहरी लिंक भी शामिल है - रक्त गैस स्थिरांक की बहाली।

पाचन

शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में, पोषक तत्वों का लगातार सेवन किया जाता है, जो प्रदर्शन करते हैं प्लास्टिकतथा ऊर्जासमारोह। शरीर को पोषक तत्वों की निरंतर आवश्यकता होती है, जिसमें शामिल हैं: अमीनो एसिड, मोनोसुगर, ग्लाइसिन और फैटी एसिड। रक्त में पोषक तत्वों की संरचना और मात्रा एक शारीरिक स्थिरांक है जिसे कार्यात्मक पोषण प्रणाली द्वारा बनाए रखा जाता है। एक कार्यात्मक प्रणाली का गठन स्व-नियमन के सिद्धांत पर आधारित है।

पोषक तत्वों का स्रोत विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थ हैं, जिनमें जटिल प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट होते हैं, जो सरल पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं जिन्हें पाचन के दौरान अवशोषित किया जा सकता है। एंजाइमों की क्रिया के तहत जटिल पोषक तत्वों को सरल रासायनिक यौगिकों में तोड़ने की प्रक्रिया को कहा जाता है, जो अवशोषित, कोशिकाओं में ले जाया जाता है और उनके द्वारा उपयोग किया जाता है। पाचनप्रक्रियाओं की एक अनुक्रमिक श्रृंखला जो अवशोषित किए जा सकने वाले मोनोमर्स में पोषक तत्वों के टूटने की ओर ले जाती है, कहलाती है पाचन संवाहक।सभी विभागों में खाद्य प्रसंस्करण प्रक्रियाओं की एक स्पष्ट निरंतरता के साथ पाचन कन्वेयर एक जटिल रासायनिक कन्वेयर है। पाचन एक कार्यात्मक पोषण प्रणाली का मुख्य घटक है।

पाचन प्रक्रिया जठरांत्र संबंधी मार्ग में होती है, जो ग्रंथियों के निर्माण के साथ एक पाचन नली है। जठरांत्र संबंधी मार्ग में निम्नलिखित कार्य हैं:

मोटर या मोटर फ़ंक्शन, किया गयापाचन तंत्र की मांसपेशियों के कारण और इसमें मुंह में चबाने, निगलने, पाचन तंत्र के साथ चाइम को स्थानांतरित करने और शरीर से अपचित अवशेषों को हटाने की प्रक्रियाएं शामिल हैं।

स्रावी कार्यग्रंथियों की कोशिकाओं द्वारा पाचक रस के उत्पादन में शामिल हैं: लार, गैस्ट्रिक रस, अग्नाशयी रस, आंतों का रस, पित्त। इन रसों में एंजाइम होते हैं जो प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट को सरल रासायनिक यौगिकों में तोड़ते हैं। खनिज लवण, विटामिन, पानी अपरिवर्तित रक्त में प्रवेश करते हैं।

अंतःस्रावी कार्यपाचन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कुछ हार्मोन के पाचन तंत्र में गठन से जुड़ा हुआ है। इन हार्मोनों में शामिल हैं: गैस्ट्रिन, सेक्रेटिन, कोलेसीस्टोकिनिन-पैनक्रोज़ाइमिन, मोटिलिन और कई अन्य हार्मोन जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के मोटर और स्रावी कार्यों को प्रभावित करते हैं।

उत्सर्जन समारोहपाचन तंत्र इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि पाचन ग्रंथियां जठरांत्र संबंधी मार्ग की गुहा में चयापचय उत्पादों का स्राव करती हैं, उदाहरण के लिए, अमोनिया, यूरिया, आदि, भारी धातुओं के लवण, औषधीय पदार्थ, जो तब शरीर से हटा दिए जाते हैं।

सक्शन फ़ंक्शन।अवशोषण जठरांत्र संबंधी मार्ग की दीवार के माध्यम से रक्त और लसीका में विभिन्न पदार्थों का प्रवेश है। अवशोषण में मुख्य रूप से भोजन के हाइड्रोलाइटिक टूटने के उत्पाद शामिल होते हैं - मोनोसेकेराइड, फैटी एसिड और ग्लिसरीन, अमीनो एसिड, आदि। पाचन प्रक्रिया के स्थानीयकरण के आधार पर, इसे इंट्रासेल्युलर और बाह्यकोशिकीय में विभाजित किया जाता है।

इंट्रासेल्युलर पाचन -यह पोषक तत्वों का हाइड्रोलिसिस है जो फागोसाइटोसिस या पिनोसाइटोसिस के परिणामस्वरूप कोशिका में प्रवेश करता है। इन पोषक तत्वों को कोशिकीय (लाइसोसोमल) एंजाइमों द्वारा या तो साइटोसोल में या पाचन रिक्तिका में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, जिसकी झिल्ली पर एंजाइम स्थिर होते हैं। मानव शरीर में, ल्यूकोसाइट्स और लिम्फो-रेटिकुलो-हिस्टियोसाइटिक प्रणाली की कोशिकाओं में इंट्रासेल्युलर पाचन होता है।

बाह्य कोशिकीय पाचनदूर (गुहा) और संपर्क (पार्श्विका, झिल्ली) में विभाजित।

दूरस्थ(गुहा) पाचनइस तथ्य की विशेषता है कि पाचन स्राव में एंजाइम गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के गुहाओं में पोषक तत्वों को हाइड्रोलाइज करते हैं। इसे दूर कहा जाता है क्योंकि पाचन की प्रक्रिया स्वयं एंजाइमों के निर्माण के स्थान से काफी दूरी पर होती है।

संपर्क(पार्श्विका, झिल्ली) पाचनकोशिका झिल्ली पर स्थिर एंजाइमों द्वारा किया जाता है। जिन संरचनाओं पर एंजाइम स्थिर होते हैं, वे छोटी आंत में मौजूद होते हैं ग्लाइकोकैलिक्स -माइक्रोविली की झिल्ली की प्रक्रियाओं से एक जालीदार गठन। प्रारंभ में, अग्नाशयी एंजाइमों के प्रभाव में पोषक तत्वों का हाइड्रोलिसिस छोटी आंत के लुमेन में शुरू होता है। फिर गठित ओलिगोमर्स को ग्लाइकोकैलिक्स ज़ोन में यहाँ अधिशोषित अग्न्याशय के एंजाइमों द्वारा हाइड्रोलाइज़ किया जाता है। सीधे झिल्ली पर, गठित डिमर के हाइड्रोलिसिस उस पर तय आंतों के एंजाइम का उत्पादन करते हैं। इन एंजाइमों को एंटरोसाइट्स में संश्लेषित किया जाता है और उनके माइक्रोविली की झिल्लियों में स्थानांतरित किया जाता है। छोटी आंत की श्लेष्मा झिल्ली में सिलवटों, विली, माइक्रोविली की उपस्थिति से आंत की आंतरिक सतह 300-500 गुना बढ़ जाती है, जिससे छोटी आंत की विशाल सतह पर हाइड्रोलिसिस और अवशोषण सुनिश्चित होता है।

एंजाइमों की उत्पत्ति के आधार पर, पाचन को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

ऑटोलिटिक -भोजन में निहित एंजाइमों के प्रभाव में किया जाता है;

सहजीवी -एंजाइमों के प्रभाव में जो मैक्रोऑर्गेनिज्म के सहजीवन (बैक्टीरिया, प्रोटोजोआ) बनाते हैं;

अपना -एंजाइमों द्वारा किया जाता है जो इस मैक्रोऑर्गेनिज्म में संश्लेषित होते हैं।

पेट में पाचन

पेट के कार्य।पेट के पाचन कार्य हैं:

चाइम का जमाव (पेट की सामग्री);

आने वाले भोजन का यांत्रिक और रासायनिक प्रसंस्करण;

आंत में चाइम की निकासी।

इसके अलावा, पेट एक होमोस्टैटिक कार्य करता है (उदाहरण के लिए, पीएच बनाए रखना, आदि) और हेमटोपोइजिस (आंतरिक कैसल कारक का उत्पादन) में शामिल है।

गुर्दे का अंतःस्रावी कार्य

गुर्दे में, कई जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ उत्पन्न होते हैं, जिससे इसे अंतःस्रावी अंग के रूप में माना जा सकता है। जब गुर्दे में रक्तचाप कम हो जाता है, तो शरीर में सोडियम की मात्रा कम हो जाती है, और जब कोई व्यक्ति क्षैतिज स्थिति से ऊर्ध्वाधर स्थिति में चला जाता है, तो जुक्सैग्लोमेरुलर तंत्र की दानेदार कोशिकाएं रक्त में रेनिन का स्राव करती हैं। रक्त में कोशिकाओं से रेनिन रिलीज का स्तर भी Na + और C1- की एकाग्रता के आधार पर बदलता है, डिस्टल ट्यूबल के घने स्थान के क्षेत्र में, इलेक्ट्रोलाइट और ग्लोमेरुलर-ट्यूबलर संतुलन का नियमन प्रदान करता है। रेनिन को जक्सटाग्लोमेरुलर तंत्र की दानेदार कोशिकाओं में संश्लेषित किया जाता है और यह एक प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम है। रक्त प्लाज्मा में, यह एंजियोटेंसिनोजेन से निकलता है, जो मुख्य रूप से α2-ग्लोबुलिन अंश में होता है, एक शारीरिक रूप से निष्क्रिय पेप्टाइड जिसमें 10 अमीनो एसिड होते हैं, एंजियोटेंसिन I। रक्त प्लाज्मा में, एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम के प्रभाव में, 2 अमीनो एसिड होते हैं एंजियोटेंसिन I से क्लीवेज किया जाता है, और इसे एक सक्रिय वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर पदार्थ एंजियोटेंसिन II में बदल दिया जाता है। यह वाहिकासंकीर्णन के कारण रक्तचाप को बढ़ाता है, एल्डोस्टेरोन के स्राव को बढ़ाता है, प्यास बढ़ाता है, और डिस्टल नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं में सोडियम के पुन:अवशोषण को नियंत्रित करता है। ये सभी प्रभाव रक्त की मात्रा और रक्तचाप के सामान्यीकरण में योगदान करते हैं।

एक प्लास्मिनोजेन उत्प्रेरक, यूरोकाइनेज, गुर्दे में संश्लेषित होता है। गुर्दे के मज्जा में, प्रोस्टाग्लैंडीन बनते हैं। वे शामिल हैं, विशेष रूप से, गुर्दे और सामान्य रक्त प्रवाह के नियमन में, मूत्र में सोडियम के उत्सर्जन को बढ़ाते हैं, और एडीएच के लिए ट्यूबलर कोशिकाओं की संवेदनशीलता को कम करते हैं। गुर्दे की कोशिकाएं रक्त प्लाज्मा से लीवर में बनने वाले प्रोहोर्मोन को निकालती हैं - विटामिन डी 3 और इसे एक शारीरिक रूप से सक्रिय हार्मोन - विटामिन डी 3 के सक्रिय रूपों में बदल देती है। यह स्टेरॉयड आंत में कैल्शियम-बाध्यकारी प्रोटीन के निर्माण को उत्तेजित करता है, हड्डियों से कैल्शियम की रिहाई को बढ़ावा देता है, और वृक्क नलिकाओं में इसके पुन: अवशोषण को नियंत्रित करता है। किडनी एरिथ्रोपोइटिन उत्पादन की साइट है, जो अस्थि मज्जा में एरिथ्रोपोएसिस को उत्तेजित करती है। गुर्दा ब्रैडीकाइनिन का उत्पादन करता है, जो एक शक्तिशाली वासोडिलेटर है।

गुर्दे का चयापचय कार्य

गुर्दे प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में शामिल होते हैं। आपको "गुर्दे के चयापचय" की अवधारणाओं को भ्रमित नहीं करना चाहिए, अर्थात, उनके पैरेन्काइमा में चयापचय की प्रक्रिया, जिसके कारण गुर्दे की सभी प्रकार की गतिविधि होती है, और "गुर्दे का चयापचय कार्य" होता है। यह कार्य कई शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण कार्बनिक पदार्थों के रक्त में एकाग्रता की स्थिरता सुनिश्चित करने में गुर्दे की भागीदारी के कारण है। वृक्क ग्लोमेरुली में, कम आणविक भार प्रोटीन और पेप्टाइड्स को फ़िल्टर किया जाता है। समीपस्थ नेफ्रॉन की कोशिकाएं उन्हें अमीनो एसिड या डाइपेप्टाइड में तोड़ देती हैं और उन्हें बेसल प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से रक्त में ले जाती हैं। यह शरीर में अमीनो एसिड पूल की बहाली में योगदान देता है, जो महत्वपूर्ण है जब आहार में प्रोटीन की कमी होती है। गुर्दे की बीमारी के साथ, यह कार्य बिगड़ा हो सकता है। गुर्दे ग्लूकोज (ग्लूकोनोजेनेसिस) को संश्लेषित करने में सक्षम हैं। लंबे समय तक उपवास के साथ, गुर्दे शरीर में बनने वाले और रक्त में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज की कुल मात्रा का 50% तक संश्लेषित कर सकते हैं। गुर्दे फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल के संश्लेषण की साइट हैं, जो प्लाज्मा झिल्ली का एक आवश्यक घटक है। गुर्दे ऊर्जा के लिए ग्लूकोज या मुक्त फैटी एसिड का उपयोग कर सकते हैं। रक्त में ग्लूकोज के निम्न स्तर के साथ, गुर्दे की कोशिकाएं अधिक मात्रा में फैटी एसिड का सेवन करती हैं; हाइपरग्लाइसेमिया के साथ, ग्लूकोज मुख्य रूप से टूट जाता है। लिपिड चयापचय में गुर्दे का महत्व इस तथ्य में निहित है कि मुक्त फैटी एसिड गुर्दे की कोशिकाओं में ट्राईसिलेग्लिसरॉल और फॉस्फोलिपिड की संरचना में शामिल हो सकते हैं और इन यौगिकों के रूप में रक्त में प्रवेश कर सकते हैं।

वृक्क नलिकाओं की कोशिकाओं में पदार्थों के पुनर्अवशोषण और स्राव के नियमन के सिद्धांत

गुर्दे की विशेषताओं में से एक विभिन्न पदार्थों की परिवहन दरों की एक विस्तृत श्रृंखला में परिवर्तन करने की उनकी क्षमता है: पानी, इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स। आंतरिक वातावरण में तरल पदार्थ के मुख्य भौतिक और रासायनिक संकेतकों को स्थिर करने के लिए - गुर्दे के अपने मुख्य उद्देश्य को पूरा करने के लिए यह एक अनिवार्य शर्त है। नलिका के लुमेन में फ़िल्टर किए गए शरीर के लिए आवश्यक प्रत्येक पदार्थ के पुन: अवशोषण की दर में व्यापक परिवर्तन के लिए सेल कार्यों के नियमन के लिए उपयुक्त तंत्र के अस्तित्व की आवश्यकता होती है। आयनों और पानी के परिवहन को प्रभावित करने वाले हार्मोन और मध्यस्थों की क्रिया आयन या जल चैनलों, वाहक और आयन पंपों के कार्यों में परिवर्तन से निर्धारित होती है। जैव रासायनिक तंत्र के कई प्रकार हैं जिनके द्वारा हार्मोन और मध्यस्थ नेफ्रॉन कोशिका द्वारा पदार्थों के परिवहन को नियंत्रित करते हैं। एक मामले में, जीनोम सक्रिय होता है और हार्मोनल प्रभाव के कार्यान्वयन के लिए जिम्मेदार विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण को बढ़ाया जाता है; दूसरे मामले में, पारगम्यता और पंप संचालन में परिवर्तन जीनोम की प्रत्यक्ष भागीदारी के बिना होता है।

एल्डोस्टेरोन और वैसोप्रेसिन की कार्रवाई की विशेषताओं की तुलना हमें नियामक प्रभावों के दोनों प्रकारों के सार को प्रकट करने की अनुमति देती है। एल्डोस्टेरोन वृक्क नलिकाकार कोशिकाओं में Na + पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है। बाह्य तरल पदार्थ से, एल्डोस्टेरोन बेसल प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से कोशिका के कोशिका द्रव्य में प्रवेश करता है, रिसेप्टर से जुड़ता है, और परिणामी परिसर नाभिक में प्रवेश करता है (चित्र 12.11)। नाभिक में, tRNA के डीएनए-निर्भर संश्लेषण को उत्तेजित किया जाता है और Na + परिवहन को बढ़ाने के लिए आवश्यक प्रोटीन का निर्माण सक्रिय होता है। एल्डोस्टेरोन सोडियम पंप (Na +, K + -ATPase), ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र (क्रेब्स) और सोडियम चैनलों के एंजाइमों के संश्लेषण को उत्तेजित करता है, जिसके माध्यम से Na + नलिका के लुमेन से एपिकल झिल्ली के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करता है। सामान्य शारीरिक स्थितियों के तहत, Na + पुनर्अवशोषण को सीमित करने वाले कारकों में से एक एपिकल प्लाज्मा झिल्ली की Na + पारगम्यता है। सोडियम चैनलों की संख्या में वृद्धि या उनकी खुली अवस्था के समय में कोशिका में Na + का प्रवेश बढ़ जाता है, इसके साइटोप्लाज्म में Na + की मात्रा बढ़ जाती है, और सक्रिय Na + परिवहन और सेलुलर श्वसन को उत्तेजित करता है।

एल्डोस्टेरोन के प्रभाव में K + स्राव में वृद्धि, एपिकल झिल्ली की पोटेशियम पारगम्यता में वृद्धि और कोशिका से K के प्रवाह में नलिका के लुमेन में वृद्धि के कारण होती है। एल्डोस्टेरोन की क्रिया के तहत Na +, K + -ATPase के संश्लेषण में वृद्धि, बाह्य तरल पदार्थ से कोशिका में K + का बढ़ा हुआ प्रवाह प्रदान करती है और K + के स्राव को बढ़ावा देती है।

आइए हम एडीएच (वैसोप्रेसिन) के उदाहरण का उपयोग करके हार्मोन की सेलुलर क्रिया के तंत्र के एक अन्य प्रकार पर विचार करें। यह बाह्य कोशिकीय द्रव की ओर से V2 रिसेप्टर के साथ इंटरैक्ट करता है जो डिस्टल खंड के अंतिम भागों की कोशिकाओं के बेसल प्लाज्मा झिल्ली में स्थानीयकृत होता है और नलिकाओं को इकट्ठा करता है। जी-प्रोटीन की भागीदारी के साथ, एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज सक्रिय होता है और एटीपी से 3 ", 5" एएमपी (सीएमपी) बनता है, जो प्रोटीन किनेज ए को उत्तेजित करता है और जल चैनलों (एक्वापोरिन) को एपिकल झिल्ली में शामिल करता है। इससे पानी की पारगम्यता में वृद्धि होती है। इसके अलावा, सीएमपी फॉस्फोडिएस्टरेज़ द्वारा नष्ट हो जाता है और 3 "5" -एएमपी में बदल जाता है।

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गुर्दे के कार्य का एक महत्वपूर्ण पहलू, जिसे पहले कम करके आंका गया था, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के होमोस्टैसिस में इसकी भागीदारी है। कार्बनिक पदार्थों के चयापचय में गुर्दे की भागीदारी किसी भी तरह से इन यौगिकों को पुन: अवशोषित करने या उनकी अधिकता को बाहर निकालने की क्षमता तक सीमित नहीं है। गुर्दे में, रक्त में परिसंचारी नए और विभिन्न पेप्टाइड हार्मोन बनते हैं और रक्त में घूमने वाले विभिन्न पेप्टाइड हार्मोन का सेवन किया जाता है; फॉस्फेटिडिलसेरिन, जो विभिन्न अंगों में प्लाज्मा झिल्ली के निर्माण और विनिमय में शामिल होता है।

"गुर्दे के चयापचय" और "गुर्दे के चयापचय कार्य" की अवधारणाओं के बीच अंतर करना आवश्यक है। चयापचय, गुर्दे में चयापचय, इसके सभी कार्यों के प्रदर्शन को सुनिश्चित करता है। यह खंड वृक्क कोशिकाओं की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की विशेषताओं से संबंधित मुद्दों पर चर्चा नहीं करेगा। हम केवल गुर्दे की गतिविधि के कुछ पहलुओं के बारे में बात करेंगे, जो इसके सबसे महत्वपूर्ण होमोस्टैटिक कार्यों में से एक प्रदान करते हैं, जो कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और लिपिड चयापचय के कई घटकों के आंतरिक वातावरण के तरल पदार्थ में एक स्थिर स्तर बनाए रखने से जुड़े होते हैं।

प्रोटीन चयापचय में भागीदारी

यह पहले ही उल्लेख किया गया था कि ग्लोमेरुलस की फ़िल्टरिंग झिल्ली एल्ब्यूमिन और ग्लोब्युलिन के लिए व्यावहारिक रूप से अभेद्य है, लेकिन कम आणविक भार पेप्टाइड्स इसके माध्यम से स्वतंत्र रूप से फ़िल्टर किए जाते हैं। इस प्रकार, हार्मोन - इंसुलिन, वैसोप्रेसिन, पीजी, एसीटीएच, एंजियोटेंसिन, गैस्ट्रिन, आदि - लगातार नलिकाओं में प्रवेश करते हैं। इन शारीरिक रूप से सक्रिय पेप्टाइड्स को अमीनो एसिड में विभाजित करने का दोहरा कार्यात्मक महत्व है - विभिन्न अंगों में सिंथेटिक प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किए जाने वाले अमीनो एसिड और ऊतक रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं, और शरीर लगातार जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों से रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है, जो नियामक प्रभावों की सटीकता में सुधार करता है।

इन पदार्थों को हटाने के लिए गुर्दे की कार्यात्मक क्षमता में कमी इस तथ्य की ओर ले जाती है कि गुर्दे की विफलता के साथ हाइपरगैस्प्रिनमिया हो सकता है, रक्त में पीजी की अधिकता दिखाई देती है (इसके स्राव में वृद्धि के अलावा)। मधुमेह के रोगियों में गुर्दे की विफलता के विकास के साथ गुर्दे में इंसुलिन निष्क्रियता के धीमा होने के कारण, इंसुलिन की आवश्यकता कम हो सकती है। कम आणविक भार प्रोटीन के पुन: अवशोषण और टूटने की प्रक्रिया में व्यवधान से ट्यूबलर प्रोटीनुरिया की उपस्थिति होती है। एनएस में, इसके विपरीत, प्रोटीनूरिया प्रोटीन निस्पंदन में वृद्धि के कारण होता है; कम-आणविक-भार प्रोटीन अभी भी पुन: अवशोषित होते हैं, और एल्ब्यूमिन और बड़े-आणविक प्रोटीन मूत्र में प्रवेश करते हैं।

अलग-अलग अमीनो एसिड का ट्यूबलर पुन: अवशोषण, पॉलीपेप्टाइड्स का दरार और पुन: अवशोषण, एंडोसाइटोसिस द्वारा प्रोटीन का अवशोषण - इनमें से प्रत्येक प्रक्रिया संतृप्त होती है, अर्थात इसका अपना Tm मान होता है। यह कुछ श्रेणियों के प्रोटीन के अवशोषण के तंत्र में अंतर के विचार की पुष्टि करता है। देशी एल्ब्यूमिन की तुलना में विकृत एल्ब्यूमिन के ग्लोमेरुली में उच्च निस्पंदन दर आवश्यक है। यह बहुत संभावना है कि यह रक्त से उन्मूलन के तंत्र में से एक के रूप में कार्य करता है, कोशिकाओं द्वारा नलिकाओं का दरार और उन प्रोटीनों के अमीनो एसिड का उपयोग जो बदल गए हैं, कार्यात्मक रूप से दोषपूर्ण हो गए हैं। पेरी-ट्यूबलर द्रव और उनके बाद के अपचय से नेफ्रॉन कोशिकाओं द्वारा कुछ प्रोटीन और पॉलीपेप्टाइड निकालने की संभावना के बारे में जानकारी है। इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, इंसुलिन और β2-μ-globulin।

इस प्रकार, गुर्दा कम आणविक भार और परिवर्तित (विकृत प्रोटीन सहित) के टूटने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं के लिए अमीनो एसिड पूल को बहाल करने, रक्त से शारीरिक रूप से सक्रिय पदार्थों के तेजी से उन्मूलन और शरीर के लिए उनके घटकों के संरक्षण में गुर्दे के महत्व की व्याख्या करता है।

कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में भागीदारी

फ़िल्टर किए गए ग्लूकोज के निस्पंदन और पुन: अवशोषण के साथ, किडनी न केवल चयापचय प्रक्रिया में इसका सेवन करती है, बल्कि महत्वपूर्ण ग्लूकोज उत्पादन में भी सक्षम है। सामान्य परिस्थितियों में, इन प्रक्रियाओं की दरें समान होती हैं। गुर्दे में ऊर्जा उत्पादन के लिए ग्लूकोज का उपयोग गुर्दे द्वारा कुल ऑक्सीजन खपत का लगभग 13% है। ग्लूकोनोजेनेसिस गुर्दे के प्रांतस्था में होता है, और ग्लाइकोलाइसिस की सबसे बड़ी गतिविधि इसके मज्जा की विशेषता है। गुर्दे में चयापचय की प्रक्रिया में, ग्लूकोज को CO2 में ऑक्सीकृत किया जा सकता है या लैक्टिक एसिड में परिवर्तित किया जा सकता है। गुर्दे में ग्लूकोज के रूपांतरण के लिए प्रमुख जैव रासायनिक मार्गों के होमोस्टैटिक महत्व को एसिड बेस बैलेंस शिफ्ट के दौरान ग्लूकोज चयापचय के उदाहरण का उपयोग करके दिखाया जा सकता है।

क्रोनिक मेटाबॉलिक एल्कालोसिस में, क्रोनिक मेटाबॉलिक एसिडोसिस की तुलना में किडनी द्वारा ग्लूकोज की खपत कई गुना बढ़ जाती है। यह आवश्यक है कि ग्लूकोज ऑक्सीकरण एसिड-बेस बैलेंस पर निर्भर न हो, और पीएच में वृद्धि लैक्टिक एसिड के गठन की ओर प्रतिक्रियाओं में बदलाव को बढ़ावा देती है।

गुर्दे में बहुत सक्रिय ग्लूकोज उत्पादन प्रणाली होती है; ग्लूकोनेोजेनेसिस की तीव्रता, गठरी द्रव्यमान के प्रति 1 ग्राम की गणना, यकृत की तुलना में बहुत अधिक है। कार्बोहाइड्रेट चयापचय में अपनी भागीदारी से जुड़े गुर्दे का चयापचय कार्य इस तथ्य में प्रकट होता है कि लंबे समय तक उपवास के दौरान, गुर्दे रक्त में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज की कुल मात्रा का आधा हिस्सा बनाते हैं। अम्लीय अग्रदूतों का परिवर्तन, ग्लूकोज में सब्सट्रेट, जो एक तटस्थ पदार्थ है, साथ ही साथ रक्त पीएच के नियमन में योगदान देता है। दूसरी ओर, क्षारीयता में, अम्लीय सब्सट्रेट से ग्लूकोनेोजेनेसिस कम हो जाता है। पीएच मान पर ग्लूकोनेोजेनेसिस की दर और प्रकृति की निर्भरता गुर्दे के कार्बोहाइड्रेट चयापचय को यकृत से अलग करती है।

गुर्दे में, ग्लूकोज के गठन की दर में बदलाव कई एंजाइमों की गतिविधि में बदलाव से जुड़ा होता है जो ग्लूकोनेोजेनेसिस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनमें से, सबसे पहले, हमें फॉस्फोएनोलपाइरूवेट कार्बोक्सीकाइनेज, पाइरूवेट कार्बोक्सिलेज, ग्लूकोज-6-फॉस्फेट, आदि का उल्लेख करना चाहिए।

यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि शरीर सामान्यीकृत प्रतिक्रियाओं के दौरान एंजाइमों की गतिविधि में स्थानीय परिवर्तन के लिए सक्षम है। तो, एसिडोसिस के साथ, फॉस्फोनोलपाइरूवेट कार्बोक्सीकाइनेज की गतिविधि केवल गुर्दे के प्रांतस्था में बढ़ जाती है; यकृत में, एक ही एंजाइम की गतिविधि नहीं बदलती है। गुर्दे में एसिडोसिस की स्थितियों के तहत, ग्लूकोनोजेनेसिस मुख्य रूप से उन अग्रदूतों से बढ़ता है जो ऑक्सालोएसेटिक एसिड (ऑक्सालासेटेट) के निर्माण में शामिल होते हैं। फ़ॉस्फ़ोएनोलपाइरूवेट कार्बोक्सीकाइनेज की मदद से, इसे फ़ॉस्फ़ोएनोलफ़ाइरुवेट में बदल दिया जाता है (बाद में इसे डी-ग्लिसराल्डिहाइड -3 पीओ 4, फ्रक्टोज़-1,6-डिफॉस्फेट, फ्रक्टोज़ -6 पीओ 4 कहा जाता है); अंत में, ग्लूकोज-6 PO4, जिसमें से ग्लूकोज-6-फॉस्फेट की मदद से ग्लूकोज निकलता है।

एसिडोसिस के दौरान ग्लूकोज के गठन को बढ़ाने वाले प्रमुख एंजाइम की सक्रियता का सार, फॉस्फोएनोलफ्रुवेट कार्बोक्सीकाइनेज, जाहिरा तौर पर इस तथ्य में निहित है कि एसिडोसिस के दौरान, इस एंजाइम के मोनोमेरिक रूपों को एक सक्रिय डिमेरिक रूप में परिवर्तित किया जाता है, और एंजाइम विनाश की प्रक्रिया धीमा किया जाता है।

ट्यूबलर कोशिकाओं में सीएमपी के गठन को बढ़ाने वाले हार्मोन (पीजी, ग्लूकागन) और मध्यस्थ गुर्दे में ग्लूकोनोजेनेसिस की दर के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह मध्यस्थ माइटोकॉन्ड्रिया (ग्लूटामाइन, सक्सेनेट, लैक्टेट, आदि) में कई सबस्ट्रेट्स के ग्लूकोज में परिवर्तन को बढ़ाता है। विनियमन में बहुत महत्व आयनित कैल्शियम की सामग्री है, जो ग्लूकोज गठन प्रदान करने वाले कई सबस्ट्रेट्स के माइटोकॉन्ड्रियल परिवहन को बढ़ाने में शामिल है।

विभिन्न पदार्थों का ग्लूकोज में परिवर्तन, जो सामान्य रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है और विभिन्न अंगों और ऊतकों में उपयोग के लिए उपलब्ध है, यह दर्शाता है कि गुर्दे का शरीर के ऊर्जा संतुलन में भागीदारी से जुड़ा एक महत्वपूर्ण कार्य है।

कुछ गुर्दा कोशिकाओं की गहन सिंथेटिक गतिविधि, विशेष रूप से, कार्बोहाइड्रेट चयापचय की स्थिति पर निर्भर करती है। गुर्दे में, ग्लूकोज-6-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज की एक उच्च गतिविधि मैक्युला डेंस, समीपस्थ नलिका और हेनले के लूप के हिस्से की कोशिकाओं की विशेषता है। यह एंजाइम हेक्सोज-मोनोफॉस्फेट शंट द्वारा ग्लूकोज के ऑक्सीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह तब सक्रिय होता है जब शरीर में सोडियम की मात्रा कम हो जाती है, जो विशेष रूप से रेनिन के संश्लेषण और स्राव को तेज करता है।

किडनी इनोसिटोल के ऑक्सीडेटिव अपचय का मुख्य अंग निकला। इसमें मायो-इनोसिटोल को जाइलुलोज में ऑक्सीकृत किया जाता है और फिर चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से ग्लूकोज में। गुर्दे के ऊतकों में, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल को संश्लेषित किया जाता है - प्लाज्मा झिल्ली का एक आवश्यक घटक, जो काफी हद तक उनकी पारगम्यता को निर्धारित करता है। अम्लीय म्यूकोपॉलीसेकेराइड के निर्माण के लिए ग्लुकुरोनिक एसिड का संश्लेषण महत्वपूर्ण है; उनमें से कई गुर्दे के आंतरिक मज्जा के अंतराल में होते हैं, जो आसमाटिक कमजोर पड़ने और मूत्र की एकाग्रता की प्रक्रिया के लिए आवश्यक है।

लिपिड चयापचय में भागीदारी

मुक्त फैटी एसिड गुर्दे द्वारा रक्त से हटा दिए जाते हैं और उनका ऑक्सीकरण गुर्दे के कार्य के लिए आवश्यक होता है। चूंकि मुक्त फैटी एसिड एल्ब्यूमिन के साथ प्लाज्मा में बंधे होते हैं, वे फ़िल्टर नहीं होते हैं, लेकिन बाह्य तरल पदार्थ की तरफ से नेफ्रॉन कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं; झिल्ली के माध्यम से स्थानांतरण (कोशिकाएं एक विशेष परिवहन तंत्र से जुड़ी होती हैं। इन यौगिकों का ऑक्सीकरण इसके मज्जा की तुलना में गुर्दे के प्रांतस्था में अधिक होता है।

गुर्दे के ऊर्जा चयापचय में मुक्त फैटी एसिड की भागीदारी के अलावा, इसमें ट्राईसिलेग्लिसरॉल्स का निर्माण होता है। मुक्त फैटी एसिड तेजी से किडनी फॉस्फोलिपिड्स में शामिल हो जाते हैं, जो विभिन्न परिवहन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लिपिड चयापचय में गुर्दे की भूमिका यह है कि इसके ऊतक में मुक्त फैटी एसिड ट्राईसिलेग्लिसरॉल्स और फॉस्फोलिपिड्स की संरचना में शामिल होते हैं और इन यौगिकों के रूप में परिसंचरण में भाग लेते हैं।

क्लिनिकल नेफ्रोलॉजी

ईडी। खाना खा लो। तारीवा