Inihanda ni N.U. Kasymkanov

Astana 2015

Ang pangunahing pag-andar ng mga bato ay upang alisin ang tubig at mga natutunaw na tubig na sangkap (pagtatapos ng mga produkto ng metabolismo) mula sa katawan (1). Ang pagpapaandar na excretory ay malapit na nauugnay sa pag-andar ng regulasyon ng ionic at acid-base na balanse ng panloob na kapaligiran ng katawan (pagpapaandar ng homeostatic). 2). Ang parehong mga pag-andar ay kinokontrol ng mga hormone. Bilang karagdagan, ang mga bato ay nagsasagawa ng endocrine function, na kumukuha ng direktang bahagi sa pagbubuo ng maraming mga hormone (3). Sa wakas, ang mga bato ay nasasangkot sa intermediate metabolic proseso (4), lalo na sa gluconeogenesis at pagkasira ng peptides at amino acid (Larawan 1).

Ang isang napakalaking dami ng dugo ay dumadaan sa mga bato: 1500 liters bawat araw. Mula sa dami na ito, 180 liters ng pangunahing ihi ang nasala. Pagkatapos ang dami ng pangunahing ihi ay makabuluhang nabawasan dahil sa reabsorption ng tubig, bilang isang resulta, ang pang-araw-araw na output ng ihi ay 0.5-2.0 liters.

Pag-andar ng excretory ng mga bato. Ang proseso ng pag-ihi

Ang proseso ng pag-ihi sa nephrons ay binubuo ng tatlong yugto.

Ultrafiltration (pagsasala ng glomerular o glomerular). Sa glomeruli ng mga corpuscle ng bato, ang pangunahing ihi ay nabuo mula sa plasma ng dugo sa panahon ng ultrafiltration, isoosmotic na may plasma ng dugo. Ang mga pores kung saan sinala ang plasma ay may mabisang average diameter na 2.9 nm. Sa laki ng pore na ito, lahat ng mga bahagi ng plasma ng dugo na may isang molekular na timbang (M) hanggang sa 5 kDa malayang dumaan sa lamad. Mga sangkap na may M< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) ay pinapanatili ng mga pores at hindi pumasok sa pangunahing ihi. Dahil ang karamihan sa mga protina sa plasma ng dugo ay may sapat na mataas na timbang na molekular (M> 54 kDa) at negatibong sisingilin, pinapanatili ng glomerular basement membrane at ang nilalaman ng protina sa ultrafiltrate ay hindi gaanong mahalaga.

Reabsorption. Ang pangunahing ihi ay puro (humigit-kumulang na 100 beses kumpara sa orihinal na dami) dahil sa pabalik na pagsala ng tubig. Sa parehong oras, halos lahat ng mababang mga sangkap ng timbang na molekular, lalo na ang glucose, mga amino acid, pati na rin ang karamihan sa mga electrolytes, inorganic at organikong mga ions, ay muling nasisipsip sa mga tubo ng mekanismo ng aktibong transportasyon sa mga tubule (Larawan 2).

Isinasagawa ang reabsorption ng mga amino acid gamit ang mga system na tukoy sa transportasyon (mga carrier).

Mga ion ng calcium at pospeyt. Ang mga calcium ions (Ca 2+) at mga phosphate ions ay halos buong reabsorbed sa mga tubules ng bato, at ang proseso ay nagpapatuloy sa paggasta ng enerhiya (sa anyo ng ATP). Ang ani para sa Ca 2+ ay higit sa 99%, para sa mga ion ng pospeyt - 80-90%. Ang antas ng reabsorption ng mga electrolytes na ito ay kinokontrol ng parathyroid hormone (parathyrin), calcitonin at calcitriol.

Ang peptide hormone parathyrin (PTH), na itinago ng parathyroid gland, ay nagpapasigla sa muling pagsisiksik ng mga calcium ions at sabay na pinipigilan ang reabsorption ng mga phosphate ions. Kasabay ng pagkilos ng iba pang mga hormone sa tisyu ng buto at bituka, humantong ito sa pagtaas ng antas ng mga calcium ions sa dugo at pagbawas sa antas ng mga phosphate ions.

Ang Calcitonin, isang peptide hormone mula sa mga cell na teroydeo C, ay pumipigil sa reabsorption ng mga calcium at phosphate ions. Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa antas ng parehong mga ions sa dugo. Alinsunod dito, tungkol sa pagsasaayos ng antas ng mga calcium ions, ang calcitonin ay isang parathyrin antagonist.

Ang steroid hormon calcitriol, na nabuo sa mga bato, ay nagpapasigla ng pagsipsip ng mga calcium at phosphate ions sa bituka, nagtataguyod ng mineralization ng buto, at nakikilahok sa regulasyon ng reabsorption ng calcium at phosphate ions sa mga tubo ng bato.

Mga sodium ion. Ang reabsorption ng Na + ions mula sa pangunahing ihi ay isang napakahalagang pagpapaandar ng mga bato. Ito ay isang mahusay na proseso: halos 97% Na + ang hinihigop. Ang steroid hormon aldosteron ay nagpapasigla, at ang atrial natriuretic peptide [ANP (ANP)], na na-synthesize sa atrium, sa kabaligtaran, ay pumipigil sa prosesong ito. Ang parehong mga hormon ay kinokontrol ang gawain ng Na + / K + -ATPase, naisalokal sa gilid ng lamad ng plasma ng mga pantubo na selula (distal at pagkolekta ng mga duct ng nephron), na hugasan ng plasma ng dugo. Ang sodium pump na ito ay nagbomba ng Na + ions mula sa pangunahing ihi sa dugo kapalit ng K + ions.

Tubig. Ang reabsorption ng tubig ay isang proseso ng passive kung saan ang tubig ay hinihigop sa isang osmotically katumbas na dami kasama ang Na + ions. Sa distal na nephron, ang tubig ay maaaring makuha lamang sa pagkakaroon ng peptide hormone vasopressin (antidiuretic hormone, ADH) na isekreto ng hypothalamus. Pinipigilan ng ANP ang reabsorption ng tubig. iyon ay, pinahuhusay nito ang paglabas ng tubig mula sa katawan.

Dahil sa passive transport, ang mga chlorine ions (2/3) at urea ay hinihigop. Tinutukoy ng antas ng reabsorption ang ganap na dami ng mga sangkap na natitira sa ihi at naalis mula sa katawan.

Ang reabsorption ng glucose mula sa pangunahing ihi ay isang pabagu-bago ng proseso na nauugnay sa ATP hydrolysis. Sa parehong oras, sinamahan ito ng magkakasabay na pagdadala ng mga Na + ions (kasama ang gradient, dahil ang Na + na konsentrasyon sa pangunahing ihi ay mas mataas kaysa sa mga selyula). Ang mga amino acid at ketone na katawan ay hinihigop din ng isang katulad na mekanismo.

Ang mga proseso ng reabsorption at pagtatago ng mga electrolytes at nonelectrolytes ay naisalokal sa iba't ibang bahagi ng mga tubo ng bato.

Pagtatago. Karamihan sa mga sangkap na mapapalabas mula sa katawan ay pumapasok sa ihi dahil sa aktibong pagdadala sa mga tubo ng bato. Kasama sa mga sangkap na ito ang H + at K + ions, uric acid at creatinine, mga nakapagpapagaling na sangkap tulad ng penicillin.

Mga organikong sangkap ng ihi:

Ang pangunahing bahagi ng organikong maliit na bahagi ng ihi ay mga sangkap na naglalaman ng nitrogen, ang mga end na produkto ng metabolismo ng nitrogen. Ang Urea ay ginawa sa atay. ay isang carrier ng nitrogen na nilalaman sa mga amino acid at mga base ng pyrimidine. Ang dami ng urea ay direktang nauugnay sa metabolismo ng protina: 70 g ng protina ay humahantong sa pagbuo ng ~ 30 g ng urea. Ang Uric acid ay ang wakas na produkto ng purine metabolism. Ang Creatinine, na ginawa ng kusang pag-cyclization ng creatine, ay ang wakas na produkto ng metabolismo sa tisyu ng kalamnan. Dahil ang pang-araw-araw na paglabas ng creatinine ay isang indibidwal na katangian (direkta itong proporsyonal sa mass ng kalamnan), ang creatinine ay maaaring magamit bilang isang endogenous na sangkap upang matukoy ang rate ng pagsasala ng glomerular. Ang nilalaman ng mga amino acid sa ihi ay nakasalalay sa likas na katangian ng diyeta at kahusayan ng atay. Ang mga derivatives ng amino acid (halimbawa, hippuric acid) ay naroroon din sa ihi. Ang nilalaman sa ihi ng mga amino acid derivatives na bahagi ng mga espesyal na protina, halimbawa, ang hydroxyproline, na nasa collagen, o 3-methylhistidine, na bahagi ng actin at myosin, ay maaaring magsilbing isang tagapagpahiwatig ng tindi ng pagkasira ng mga protina na ito.

Ang mga nasasakupan ng ihi ay mga conjugate na nabuo sa atay na may sulpuriko at glucuronic acid, glycine at iba pang mga polar na sangkap.

Ang mga produkto ng pagbabago ng metabolic ng maraming mga hormone (catecholamines, steroid, serotonin) ay maaaring naroroon sa ihi. Sa pamamagitan ng nilalaman ng mga end na produkto, maaaring hatulan ng isa ang biosynthesis ng mga hormon na ito sa katawan. Ang protein hormone choriogonadotropin (CG, M 36 kDa), na nabuo sa panahon ng pagbubuntis, ay pumapasok sa daluyan ng dugo at napansin sa ihi ng mga pamamaraang immunological. Ang pagkakaroon ng hormon ay isang tagapagpahiwatig ng pagbubuntis.

Ang dilaw na kulay ng ihi ay ibinibigay ng urochromes - mga derivatives ng mga pigment ng apdo na nabuo sa panahon ng pagkasira ng hemoglobin. Dumidilim ang ihi sa pag-iimbak dahil sa oksihenasyon ng mga urochromes.

Inorganic constituents ng ihi (Larawan 3)

Naglalaman ang ihi ng mga kation Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ at NH 4 +, anion Cl -, SO 4 2- at HPO 4 2- at iba pang mga ions sa mga trace trace. Ang nilalaman ng kaltsyum at magnesiyo sa mga dumi ay mas mataas kaysa sa ihi. Ang dami ng mga inorganic na sangkap higit sa lahat ay nakasalalay sa likas na katangian ng diyeta. Sa acidosis, ang pagdumi ng ammonia ay maaaring lubos na madagdagan. Ang pagdumi ng maraming mga ions ay kinokontrol ng mga hormone.

Ang mga pagbabago sa konsentrasyon ng mga bahagi ng physiological at ang hitsura ng mga pathological na bahagi ng ihi ay ginagamit upang masuri ang mga sakit. Halimbawa, sa diabetes, ang mga katawan ng glucose at ketone ay naroroon sa ihi (apendiks).

4. Hormonal na regulasyon ng paggawa ng ihi

Ang dami ng ihi at ang nilalaman ng mga ions dito ay kinokontrol dahil sa pinagsamang pagkilos ng mga hormon at ang mga istruktura na tampok ng bato. Ang dami ng pang-araw-araw na ihi ay naiimpluwensyahan ng mga hormone:

ALDOSTERONE at VAZOPRESSIN (ang kanilang mekanismo ng pagkilos ay tinalakay nang mas maaga).

PARATHORMON - isang hormon ng parathyroid gland ng isang likas na protina-peptide, (mekanismo ng pagkilos ng lamad, sa pamamagitan ng cAMP) ay nakakaapekto rin sa pagtanggal ng mga asing-gamot mula sa katawan. Sa mga bato, pinahuhusay nito ang pantubo na reabsorption ng Ca +2 at Mg +2, pinapataas ang paglabas ng K +, pospeyt, HCO 3 - at binabawasan ang pagdumi ng H + at NH 4 +. Pangunahin ito dahil sa pagbaba ng tubular phosphate reabsorption. Sa parehong oras, ang konsentrasyon ng kaltsyum sa plasma ng dugo ay tumataas. Ang hyposecretion ng parathyroid hormone ay humahantong sa kabaligtaran ng mga phenomena - isang pagtaas sa nilalaman ng phosphates sa plasma ng dugo at pagbawas sa nilalaman ng Ca +2 sa plasma.

Ang ESTRADIOL ay isang babaeng sex hormone. Pinasisigla ang pagbubuo ng 1,25-dioxyvitamin D 3, pinahuhusay ang reabsorption ng kaltsyum at posporus sa mga tubo ng bato.

Pagpapaandar ng homeostatic renal

1) homeostasis ng tubig-asin

Ang mga bato ay kasangkot sa pagpapanatili ng isang pare-pareho na dami ng tubig sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa ionic na komposisyon ng intra- at extracellular fluids. Humigit kumulang na 75% ng mga sodium, chlorine at water ions ang muling nai-resorb mula sa glomerular filtrate sa proximal tubule dahil sa nabanggit na mekanismo ng ATPase. Sa kasong ito, tanging ang mga sodium ions lamang ang aktibong binibigkas muli, ang mga anion ay lumilipat dahil sa isang electrochemical gradient, at ang tubig ay muling nai -absorb ng passibo at isoosmotic.

2) ang paglahok ng mga bato sa regulasyon ng balanse ng acid-base

Ang konsentrasyon ng mga H + ions sa plasma at sa intercellular space ay halos 40 nM. Ito ay tumutugma sa isang halaga ng pH na 7.40. Ang ph ng panloob na kapaligiran ng katawan ay dapat panatilihing pare-pareho, dahil ang mga makabuluhang pagbabago sa konsentrasyon ng mga pagpapatakbo ay hindi tugma sa buhay.

Ang pananatili ng halaga ng PH ay pinananatili ng mga sistema ng buffer ng plasma, na maaaring magbayad para sa mga panandaliang kaguluhan sa balanse ng acid-base. Ang pang-matagalang ph equilibrium ay pinananatili sa pamamagitan ng paggawa at pagtanggal ng mga proton. Sa kaso ng mga kaguluhan sa mga buffer system at sa kaso ng hindi pagsunod sa balanse ng acid-base, halimbawa, bilang isang resulta ng sakit sa bato o mga pagkagambala sa dalas ng paghinga dahil sa hypo- o hyperventilation, ang halaga ng pH ng lampas sa plasma ang mga pinahihintulutang limitasyon. Ang pagbaba ng PH 7.40 ng higit sa 0.03 na yunit ay tinatawag na acidosis, at ang pagtaas ay tinatawag na alkalosis.

Ang pinagmulan ng mga proton. Mayroong dalawang mapagkukunan ng proton - mga libreng acid ng pagkain at naglalaman ng asupre na mga amino acid ng mga protina, na nakuha mula sa mga acid sa pagkain, halimbawa, sitriko, ascorbic at posporiko, isuko ang mga proton sa bituka (sa alkaline pH). Ang mga amino acid na methionine at cysteine, na nabuo sa panahon ng pagkasira ng mga protina, ay nagbibigay ng pinakamalaking kontribusyon upang matiyak ang balanse ng mga proton. Sa atay, ang mga atomo ng asupre ng mga amino acid na ito ay na-oxidized sa sulphuric acid, na kung saan ay naiiba sa sulpate ion at proton.

Sa panahon ng anaerobic glycolysis sa mga kalamnan at erythrocytes, ang glucose ay ginawang lactic acid, na ang paghihiwalay na humahantong sa pagbuo ng lactate at protons. Ang pagbuo ng mga ketone body - acetoacetic at 3-hydroxybutyric acid - sa atay ay humantong din sa pagpapalabas ng mga proton, ang labis na mga katawan ng ketone ay humahantong sa labis na karga ng sistema ng buffer ng plasma at pagbaba ng ph (metabolic acidosis; lactic acid → lactic acid, ketone body → ketoacidosis). Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga asido na ito ay karaniwang metabolised sa CO 2 at H 2 O at hindi nakakaapekto sa balanse ng proton.

Dahil ang acidosis ay mapanganib para sa katawan, ang mga bato ay may mga espesyal na mekanismo upang labanan ito:

a) pagtatago ng H +

Kasama sa mekanismong ito ang pagbuo ng CO 2 sa mga metabolic reaksyon sa mga cell ng distal tubule; pagkatapos ang pagbuo ng H 2 CO 3 sa pamamagitan ng pagkilos ng carbonic anhydrase; karagdagang paghiwalay nito sa Н + at НСО 3 - at palitan ng Н + ions para sa Na + ions. Ang sodium at bicarbonate ion ay nagkakalat sa dugo upang maging alkalina. Ang mekanismong ito ay nasubok nang eksperimento - ang pagpapakilala ng mga carbonic anhydrase inhibitor ay humahantong sa isang pagtaas ng pagkawala ng sodium sa pangalawang ihi at ang pag-aasido ng ihi.

b) ammoniogenesis

Ang aktibidad ng mga enzyme ng ammoniogenesis sa mga bato ay lalong mataas sa ilalim ng mga kondisyon ng acidosis.

Kasama sa mga enzyme ng ammoniogenesis ang glutaminase at glutamate dehydrogenase:

c) gluconeogenesis

Dumadaloy ito sa atay at bato. Ang pangunahing enzyme sa proseso ay ang renal pyruvate carboxylase. Ang enzyme ay pinaka-aktibo sa isang acidic na kapaligiran - dito naiiba ito mula sa parehong enzyme sa atay. Samakatuwid, sa acidosis sa mga bato, ang pagsasaaktibo ng carboxylase ay nangyayari at mga sangkap na tumutugon sa acid (lactate, pyruvate) na masinsinang magsisimulang maging glucose, na walang mga acidic na katangian.

Ang mekanismong ito ay mahalaga sa acidosis na nauugnay sa pag-aayuno (na may kakulangan ng carbohydrates o may pangkalahatang kawalan ng nutrisyon). Ang akumulasyon ng mga katone na katawan, na mga acid sa kanilang mga pag-aari, stimulate gluconeogenesis. At makakatulong ito upang mapabuti ang acid-base na estado at sabay na nagbibigay ng katawan ng glucose. Sa kumpletong pagkagutom, hanggang sa 50% ng glucose sa dugo ang ginawa sa mga bato.

Sa alkalosis, ang gluconeogenesis ay pinipigilan, (bilang isang resulta ng isang pagbabago sa PH, napipigilan ang PVC-carboxylase) ang pagtatago ng proton ay pinipigilan, ngunit sa parehong oras ay tumataas ang glycolysis at ang pagbuo ng pyruvate at lactate ay tumataas.

Pag-andar ng metabolic ng bato

1) Pagbuo ng aktibong anyo ng bitamina D 3. Sa mga bato, bilang isang resulta ng reaksyon ng microsomal oxidation, ang huling yugto ng pagkahinog ng aktibong anyo ng bitamina D 3 - 1,25-dioxycholecalciferol ay nangyayari. Ang tagapagpauna ng bitamina na ito, ang bitamina D 3, ay na-synthesize sa balat, sa ilalim ng pagkilos ng mga ultraviolet ray mula sa kolesterol, at pagkatapos ay hydroxylated: una sa atay (sa posisyon 25), at pagkatapos ay sa mga bato (sa posisyon 1). Samakatuwid, ang pakikilahok sa pagbuo ng aktibong anyo ng bitamina D 3, ang mga bato ay nakakaapekto sa metabolismo ng posporus-kaltsyum sa katawan. Samakatuwid, sa kaso ng sakit sa bato, kapag ang mga proseso ng hydroxylation ng bitamina D 3 ay nagambala, maaaring mabuo ang OSTEODYSTROPHY.

2) Regulasyon ng erythropoiesis. Ang mga bato ay gumagawa ng isang glycoprotein na tinatawag na renal erythropoietic factor (PEF o ERYTHROPOETIN). Ito ay isang hormon na nakakaapekto sa mga stem cell ng pulang buto ng utak, na mga target na cell para sa PEF. Dinidirekta ng PEF ang pag-unlad ng mga cell na ito sa kahabaan ng landas ng spectropoiesis, ibig sabihin pinasisigla ang pagbuo ng mga pulang selula ng dugo. Ang rate ng paglabas ng PEF ay nakasalalay sa supply ng oxygen sa mga bato. Kung ang halaga ng papasok na oxygen ay bumababa, pagkatapos ay tataas ang paggawa ng PEF - hahantong ito sa pagtaas ng bilang ng mga pulang selula ng dugo sa dugo at isang pagpapabuti sa supply ng oxygen. Samakatuwid, ang anemia sa bato minsan ay sinusunod sa sakit sa bato.

3) Biosynthesis ng mga protina. Sa mga bato, ang mga proseso ng biosynthesis ng mga protina ay aktibong nangyayari, na kinakailangan para sa iba pang mga tisyu. Ang ilang mga bahagi ay na-synthesize dito:

Mga sistema ng pamumuo ng dugo;

Mga komplimentaryong sistema;

Mga system ng Fibrinolysis.

Sa mga bato, ang RENIN ay na-synthesize sa mga cell ng juxtaglomerular aparatus (JHA)

Gumagana ang sistemang renin-angiotensin-aldosteron na malapit sa pakikipag-ugnay sa isa pang sistema para sa pagsasaayos ng tono ng vaskular: ang KALLIKREIN-KININ SYSTEM, ang pagkilos na humahantong sa pagbawas ng presyon ng dugo.

Ang protein kininogen ay na-synthesize sa mga bato. Kapag nasa dugo, ang kininogen sa ilalim ng pagkilos ng serine proteinases - ang kallikreins ay ginawang vasoactive peptides - kinins: bradykinin at kallidin. Ang Bradykinin at kallidin ay may vasodilating effect - ibinababa nila ang presyon ng dugo. Ang hindi pagpapagana ng mga kinin ay nangyayari sa paglahok ng carboxycatepsin - ang enzyme na ito nang sabay-sabay na nakakaapekto sa parehong mga sistema ng regulasyon ng tono ng vaskular, na humahantong sa isang pagtaas ng presyon ng dugo. Ang mga carboxycatepsin inhibitor ay ginagamit ng gamot sa paggamot ng ilang mga anyo ng hypertension (halimbawa, ang gamot na clonidine).

Ang paglahok ng mga bato sa regulasyon ng presyon ng dugo ay nauugnay din sa paggawa ng mga prostaglandin, na mayroong isang hypotensive effect, at nabuo sa mga bato mula sa arachidonic acid bilang isang resulta ng mga reaksyon ng lipid peroxidation (LPO).

4) Catoteism ng protina. Ang mga bato ay kasangkot sa catabolism ng ilang mga mababang molekular na protina ng timbang (5-6 kDa) at peptides, na nasala sa pangunahing ihi. Kabilang sa mga ito ay mga hormone at ilang iba pang mga biologically active na sangkap. Sa mga pantular na selula, sa ilalim ng pagkilos ng lysosomal proteolytic enzymes, ang mga protina at peptide na ito ay hydrolyzed sa mga amino acid, na pumapasok sa daluyan ng dugo at muling ginagamit ng mga cell ng iba pang mga tisyu.

Una sa lahat, kinakailangan upang makilala ang pagitan ng mga konsepto ng metabolismo ng bato at metabolic function ng bato. Ang metabolismo ng bato ay ang mga proseso ng metabolic sa bato na tinitiyak ang katuparan ng lahat ng mga pag-andar nito. Ang metabolic function ng mga bato ay nauugnay sa pagpapanatili ng isang pare-pareho na antas ng mga protina, karbohidrat at lipid sa mga likido ng panloob na kapaligiran.

Ang albumin at globulins ay hindi dumaan sa glomerular membrane, ngunit ang mga mababang protina na molekular na timbang at peptide ay malayang nasala. Dahil dito, ang mga hormon at binago na protina ay patuloy na pumapasok sa mga tubule. Ang mga cell ng proximal tubule ng nephron ay nakuha at pagkatapos ay masira ang mga ito sa mga amino acid, na dinadala sa pamamagitan ng basal plasma membrane papunta sa extracellular fluid, at pagkatapos ay sa dugo. Nag-aambag ito sa pagpapanumbalik ng amino acid pool sa katawan. Samakatuwid, ang mga bato ay may mahalagang papel sa pagbawas ng mababang timbang na molekular at mga nabago na protina, dahil dito napalaya ang katawan mula sa mga sangkap na aktibo sa physiologically, na nagpapabuti sa kawastuhan ng regulasyon, at ang mga amino acid na bumabalik sa dugo ay ginagamit para sa bago. pagbubuo. Ang mga bato ay may isang aktibong sistema ng produksyon ng glucose. Sa matagal na pag-aayuno, halos kalahati ng kabuuang halaga ng glucose na pumapasok sa dugo ay na-synthesize sa mga bato. Para dito, ginagamit ang mga organikong acid. Sa pamamagitan ng pag-convert sa mga asido na ito sa glucose, isang sangkap na walang kinikilingan sa kemikal, ang mga bato sa gayon ay nakakatulong sa pagpapapanatag ng dugo ng dugo, samakatuwid, na may alkalosis, nabawasan ang glucose synthesis mula sa mga acidic substrates.

Ang pakikilahok ng bato sa lipid metabolismo ay sanhi ng ang katunayan na ang mga libreng fatty acid ay nakuha mula sa dugo ng bato at ang kanilang oksihenasyon ay higit na tinitiyak ang paggana ng bato. Ang mga acid na ito sa plasma ay nakasalalay sa albumin at samakatuwid ay hindi nasala. Sa mga cell ng nephron, nagmula ang intercellular fluid. Ang mga libreng fatty acid ay isinasama sa phospolipids ng bato, na may mahalagang papel sa iba't ibang mga pagpapaandar sa transportasyon. Ang mga libreng fatty acid sa bato ay kasama rin sa komposisyon ng triacylglycerides at phospholipids at pagkatapos ay ipasok ang dugo sa anyo ng mga compound na ito.

Pagkontrol sa aktibidad ng bato

Kinakabahan na regulasyon. Ang mga bato ay isa sa mga mahahalagang organo ng ehekutibo sa sistema ng iba't ibang mga reflexes na kumokontrol sa pagpapanatili ng panloob na kapaligiran ng katawan. Ang sistemang kinakabahan ay nakakaimpluwensya sa lahat ng mga proseso ng pagbuo ng ihi - pagsasala, reabsorption at pagtatago.

Ang pangangati ng mga sympathetic fibers na sumisidhi sa mga bato ay humahantong sa paghihigpit ng mga daluyan ng dugo sa mga bato. Ang pagpapakipot ng nagdadala ng mga arterioles ay sinamahan ng pagbawas ng presyon ng dugo sa glomeruli at pagbawas sa dami ng pagsasala. Sa pagitid ng efferent arterioles, tumaas ang presyon ng pagsasala at tataas ang pagsasala. Ang mga nakaka-simpang impluwensya ay nagpapasigla ng reabsorption ng sosa.

Ang mga impluwensya ng parasympathetic ay nagpapagana ng reabsorption ng glucose at pagtatago ng organikong acid.

Ang mga masakit na pangangati ay humantong sa isang pinababang pagbaba ng pag-ihi hanggang sa kumpletong pagtigil ng pagbuo ng ihi. Ang kababalaghang ito ay tinatawag sakit anuria. Ang mekanismo ng sakit na anuria ay ang spasm ng nagdadala ng arterioles ay nangyayari na may pagtaas ng aktibidad ng sympathetic nerve system at ang pagtatago ng catecholamines ng mga adrenal glandula, humahantong ito sa isang matalim na pagbaba ng pagsasala ng glomerular. Bilang karagdagan, bilang isang resulta ng pag-activate ng nuclei ng hypothalamus, nangyayari ang isang pagtaas sa pagtatago ng ADH, na pinahuhusay ang reabsorption ng tubig at sa gayon binabawasan ang output ng ihi. Ang hormon na ito ay nagdaragdag ng pagkamatagusin ng pagkolekta ng mga pader ng maliit na tubo nang hindi direkta sa pamamagitan ng pagsasaaktibo ng enzyme. hyaluronidase. Ang enzyme na ito ay nagpapahiwatig ng hyaluronic acid, na kung saan ay bahagi ng intercellular na sangkap ng mga dingding ng mga koleksyon ng duct. Ang mga pader ng mga duct ng pagkolekta ay naging mas maraming porous dahil sa pagtaas ng mga intercellular na puwang at kundisyon ay nilikha para sa paggalaw ng tubig kasama ang osmotic gradient. Ang enzyme hyaluronidase ay maliwanag na nabuo ng epithelium ng mga koleksyon ng duct at pinapagana sa ilalim ng impluwensya ng ADH. Sa pagbawas ng pagtatago ng ADH, ang mga dingding ng distal na nephron ay naging halos ganap na hindi masusuka sa tubig at ang isang malaking halaga nito ay pinapalabas sa ihi, habang ang output ng ihi ay maaaring tumaas sa 25 liters bawat araw. Ang estado na ito ay tinawag diabetes insipidus(diabetes insipidus).

Ang pagwawakas ng pag-ihi, na sinusunod na may masakit na pangangati, ay maaaring sanhi ng isang nakakondisyon na reflex. Ang isang pagtaas sa output ng ihi ay maaari ding sanhi ng isang nakakondisyon na reflex pathway. Ang mga kondisyong reflex na pagbabago sa laki ng diuresis ay nagpapahiwatig ng epekto sa aktibidad ng mga bato ng mas mataas na bahagi ng gitnang sistema ng nerbiyos, lalo na ang cerebral cortex.

Pag-aayos ng katatawanan. Ang humoral na regulasyon ng aktibidad ng bato ay may pangunahing papel. Sa pangkalahatan, ang muling pagbubuo ng aktibidad ng bato, ang pagbagay nito sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon ng pagkakaroon ay nakikilala higit sa lahat ng mga epekto sa glomerular at kaialtsy na kagamitan ng iba't ibang mga hormon: ADH, aldosteron, parathyroid hormone, thyroxine at marami pang iba, kung saan ang unang dalawa ang pinakamahalaga.

Ang antidiuretic hormone, tulad ng nabanggit sa itaas, ay nagpapabuti ng reabsorption ng tubig at sa gayon binabawasan ang ihi output (samakatuwid ang pangalan nito). Ito ay mahalaga para sa pagpapanatili ng isang pare-pareho ang presyon ng osmotic ng dugo. Sa pagtaas ng osmotic pressure, tumataas ang pagtatago ng ADH at hahantong ito sa paghihiwalay ng puro ihi, na nagpapalaya sa katawan mula sa labis na mga asing na may kaunting pagkawala ng tubig. Ang pagbawas sa osmotic pressure ng dugo ay humahantong sa pagbaba ng pagtatago ng ADH at, samakatuwid, sa pagpapalabas ng mas maraming likidong ihi at paglabas ng katawan mula sa labis na tubig.

Ang antas ng pagtatago ng ADH ay nakasalalay hindi lamang sa aktibidad ng osmoreceptors, kundi pati na rin sa aktibidad ng volumoreceptors, na tumutugon sa mga pagbabago sa dami ng intravaskular at extracellular fluid.

Ang hormon aldosteron ay nagdaragdag ng reabsorption ng mga sodium ions at ang pagtatago ng potassium ng mga cells ng mga renal tubule. Mula sa extracellular fluid, ang hormon na ito ay tumagos sa basal plasma membrane papunta sa cytoplasm ng cell, pinagsasama sa receptor at ang kumplikadong ito ay pumapasok sa nucleus, kung saan nabuo ang isang bagong kumplikadong aldosteron na may stereospecific chromatin. Ang pagtaas sa pagtatago ng mga potassium ions sa ilalim ng impluwensya ng aldosteron ay hindi nauugnay sa pag-activate ng protein-synthesizing apparatus ng cell. Pinapataas ng Aldosteron ang potassium permeability ng apikal na lamad ng cell at dahil doon pinatataas ang daloy ng mga potassium ions sa ihi. Binabawasan ng Aldosteron ang reabsorption ng calcium at magnesium sa proximal tubules.

Hininga

Ang paghinga ay isa sa mahahalagang pag-andar ng katawan, na naglalayong mapanatili ang pinakamainam na antas ng mga proseso ng redox sa mga cell. Ang paghinga ay isang kumplikadong proseso ng biological na tinitiyak ang paghahatid ng oxygen sa mga tisyu, ang paggamit nito ng mga cell sa proseso ng metabolismo at pag-aalis ng nabuong carbon dioxide.

Ang buong kumplikadong proseso ng paghinga ay maaaring nahahati sa tatlong pangunahing yugto: panlabas na paghinga, pagdadala ng mga gas sa pamamagitan ng dugo, at paghinga ng tisyu.

Panlabas na paghinga - palitan ng gas sa pagitan ng katawan at ng nakapalibot na hangin sa atmospera. Ang panlabas na paghinga, sa turn, ay maaaring nahahati sa dalawang yugto:

Gas exchange sa pagitan ng atmospheric at alveolar air;

Pagpapalitan ng gas sa pagitan ng dugo ng mga capillary ng baga at alveolar air (pagpapalitan ng mga gas sa baga).

Pagdadala ng mga gas sa pamamagitan ng dugo. Ang oxygen at carbon dioxide sa isang libreng natunaw na estado ay naihatid sa isang hindi gaanong halaga, ang pangunahing dami ng mga gas na ito ay naihatid sa isang nakagapos na estado. Ang pangunahing oxygen carrier ay hemoglobin. Sa tulong ng hemoglobin, hanggang sa 20% ng carbon dioxide (carbhemoglobin) ay dinadala din. Ang natitirang carbon dioxide ay dinadala sa anyo ng mga bikarbonates sa plasma ng dugo.

Paghinga o panloob na paghinga. Ang yugto ng paghinga na ito ay maaari ding nahahati sa dalawa:

Pagpapalitan ng gas sa pagitan ng dugo at tisyu;

Ang pagkonsumo ng oxygen ng mga cell at paglabas ng carbon dioxide.

Isinasagawa ang panlabas na paghinga na paikot at binubuo ng isang yugto ng paglanghap, pagbuga at pag-pause ng respiratory. Sa mga tao, ang dalas ng paggalaw ng paghinga ay nasa average na 16-18 bawat minuto.

Inspiratory at expiratory biomekanika

Ang paglanghap ay nagsisimula sa pag-ikli ng mga kalamnan sa paghinga (respiratory).

Ang mga kalamnan na ang pag-urong ay humahantong sa isang pagtaas ng dami ng lukab ng dibdib ay tinatawag na inspiratory, at ang mga kalamnan, ang pag-urong na humahantong sa pagbaba ng dami ng lukab ng dibdib, ay tinatawag na expiratory. Ang pangunahing nakapagpapasiglang kalamnan ay ang kalamnan ng dayapragm. Ang pag-urong ng kalamnan ng dayapragm ay humahantong sa ang katunayan na ang simboryo nito ay pipi, ang mga panloob na organo ay itinulak pababa, na hahantong sa pagtaas ng dami ng lukab ng dibdib sa patayong direksyon. Ang pag-urong ng panlabas na intercostal at interchondral na kalamnan ay humahantong sa isang pagtaas sa dami ng lukab ng dibdib sa sagittal at frontal na mga direksyon.

Ang baga ay natatakpan ng isang serous membrane - pleura, na binubuo ng mga sheet ng visceral at parietal. Ang dahon ng parietal ay konektado sa dibdib, at ang dahon ng visceral ay konektado sa tisyu ng baga. Sa isang pagtaas sa dami ng dibdib, bilang isang resulta ng pag-ikli ng mga nakapagpapasiglang kalamnan, ang dahon ng parietal ay susundan sa dibdib. Bilang isang resulta ng paglitaw ng mga pwersang malagkit sa pagitan ng mga layer ng pleura, ang layer ng visceral ay susundan sa parietal, at pagkatapos ng mga ito ang baga. Ito ay humantong sa isang pagtaas ng negatibong presyon sa pleura lukab at sa isang pagtaas sa dami ng baga, na sinamahan ng isang pagbawas ng presyon sa kanila, ito ay nagiging mas mababa kaysa sa atmospheric at ang hangin ay nagsimulang dumaloy sa baga - nangyayari ang paglanghap .

Sa pagitan ng mga layer ng visceral at parietal ng pleura, mayroong isang mala-slit na puwang na tinatawag na pleural cavity. Ang presyon sa lukab ng pleura ay palaging nasa ibaba ng atmospera, ito ay tinatawag negatibong presyon. Ang lakas ng negatibong presyon sa pleural cavity ay katumbas ng: sa pagtatapos ng maximum expiration - 1-2 mm Hg. Art., Sa pagtatapos ng isang mahinahon na pagbuga - 2-3 mm Hg. Art., Sa pagtatapos ng isang mahinahon na hininga -5-7 mm Hg. Art., Sa pagtatapos ng maximum na inspirasyon - 15-20 mm Hg. Art.

Negatibong presyon sa pleura lukab ay dahil sa tinatawag na nababanat na traksyon ng baga - lakas, na kung saan ang baga ay patuloy na nagsusumikap upang mabawasan ang kanilang dami. Ang nababanat na traksyon ng baga ay sanhi ng dalawang kadahilanan:

Ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga nababanat na mga hibla sa dingding ng alveoli;

Ang pag-igting sa ibabaw ng likidong pelikula na sumasakop sa panloob na ibabaw ng mga dingding ng alveoli.

Ang sangkap na sumasakop sa panloob na ibabaw ng alveoli ay tinatawag surfactant Ang surfactant ay may mababang pag-igting sa ibabaw at nagpapatatag ng estado ng alveoli, katulad, kapag lumanghap, pinoprotektahan nito ang alveoli mula sa sobrang pag-overset (ang mga surfactant na molekula ay matatagpuan malayo sa bawat isa, na sinamahan ng pagtaas ng pag-igting sa ibabaw), at kung kailan huminga nang palabas, mula sa pagbagsak (ang mga molekulang surfactant ay matatagpuan malapit sa bawat kaibigan, na sinamahan ng pagbaba ng pag-igting sa ibabaw).

Ang halaga ng negatibong presyon sa pleura lukab sa kilos ng inspirasyon ay ipinakita kapag ang hangin ay pumapasok sa pleural lukab, ibig sabihin pneumothorax Kung ang isang maliit na halaga ng hangin ay pumasok sa pleura lukab, bahagyang gumuho ang baga, ngunit nagpatuloy ang kanilang bentilasyon. Ang kondisyong ito ay tinatawag na closed pneumothorax. Makalipas ang ilang sandali, ang hangin mula sa pleura na lukab ay sinipsip at lumalawak ang baga.

Sa kaso ng paglabag sa higpit ng pleura lukab, halimbawa, na may tumagos na mga sugat ng dibdib o pagkalagot ng tisyu ng baga bilang isang resulta ng pagkatalo nito ng anumang sakit, ang pleural cavity ay nakikipag-usap sa kapaligiran at ang presyon dito ay nagiging pantay sa atmospera, ganap na gumuho ang baga, huminto ang kanilang bentilasyon. Ang nasabing isang pneumothorax ay tinatawag na bukas. Ang bukas na bilateral na pneumothorax ay hindi tugma sa buhay.

Ang bahagyang artipisyal na sarado na pneumothorax (pagpapakilala ng isang tiyak na halaga ng hangin sa pleural cavity na may isang karayom) ay ginagamit para sa mga therapeutic na layunin, halimbawa, sa tuberculosis, ang bahagyang pagbagsak ng apektadong baga ay nagtataguyod ng paggaling ng mga pathological cavities (caverns).

Sa malalim na paghinga, ang isang bilang ng mga pantulong na kalamnan sa paghinga ay kasangkot sa pagkilos ng paglanghap, na kasama ang: mga kalamnan ng leeg, dibdib, likod. Ang pag-urong ng mga kalamnan na ito ay sanhi ng paggalaw ng mga tadyang, na tumutulong sa mga kalamnan na nagbibigay-inspirasyon.

Sa kalmadong paghinga, aktibong isinasagawa ang paglanghap, at ang pagbuga ay pasibo. Mga puwersang nagbibigay ng isang mahinahon na pagbuga:

Ang lakas ng dibdib;

Nababanat na lakas ng traksyon ng baga;

Presyon ng tiyan;

Ang nababanat na traksyon ng rib cartilage ay napilipit sa panahon ng paglanghap.

Ang mga panloob na kalamnan ng intercostal, ang kalamnan ng posterior dentate, at ang mga kalamnan ng tiyan ay nakikibahagi sa aktibong pagbuga.

Bentilasyon ng baga. Ang bentilasyon ng baga ay natutukoy ng dami ng hangin na nalanghap o hinihinga bawat yunit ng oras. Ang dami ng katangian ng bentilasyon ng baga ay dami ng minuto ng paghinga(MOD) - ang dami ng hangin na dumadaan sa baga sa isang minuto. Sa pahinga, ang MOD ay 6-9 liters. Sa pisikal na pagsusumikap, ang halaga nito ay tumataas nang husto at 25-30 liters.

Dahil ang palitan ng gas sa pagitan ng hangin at dugo ay nagaganap sa alveoli, hindi ang pangkalahatang bentilasyon ng baga ang mahalaga, ngunit ang bentilasyon ng alveoli. Ang bentilasyon ng alveolar ay mas mababa sa bentilasyon ng baga sa dami ng patay na puwang. Kung ang dami ng patay na puwang ay ibabawas mula sa halaga ng dami ng tidal, kung gayon ang dami ng hangin na nilalaman sa alveoli ay nakuha, at kung ang halagang ito ay pinarami ng rate ng paghinga, nakukuha natin bentilasyon ng alveolar. Dahil dito, ang kahusayan ng alveolar na bentilasyon ay mas mataas na may mas malalim at hindi gaanong madalas na paghinga kaysa sa madalas at mababaw na paghinga.

Ang komposisyon ng inhaled, exhaled at alveolar air. Ang hangin sa atmospera na hininga ng isang tao ay may isang medyo pare-pareho na komposisyon. Ang hininga na hangin ay naglalaman ng mas kaunting oxygen at mas maraming carbon dioxide, at ang alveolar air ay naglalaman ng mas kaunting oxygen at mas maraming carbon dioxide.

Ang hininga na hangin ay naglalaman ng 20.93% oxygen at 0.03% carbon dioxide, ang hininga na hangin ay naglalaman ng 16% oxygen, 4.5% carbon dioxide, at ang alveolar air ay naglalaman ng 14% oxygen at 5.5% carbon dioxide. Ang hininga na hangin ay naglalaman ng mas kaunting carbon dioxide kaysa sa alveolar air. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang hangin ng patay na puwang na may mababang nilalaman ng carbon dioxide ay halo-halong sa hininga na hangin at ang konsentrasyon ay bumababa.

Pagdadala ng mga gas sa pamamagitan ng dugo

Ang oxygen at carbon dioxide sa dugo ay nasa dalawang estado: nakatali at natunaw ng kemikal. Ang paglipat ng oxygen mula sa alveolar air patungo sa dugo at carbon dioxide mula sa dugo patungo sa alveolar air ay nangyayari sa pamamagitan ng pagsasabog. Ang lakas ng pagmamaneho ng pagsasabog ay ang pagkakaiba sa bahagyang presyon (boltahe) ng oxygen at carbon dioxide sa dugo at sa alveolar air. Dahil sa pagsasabog, ang mga molekula ng gas ay lumipat mula sa rehiyon ng mas mataas na bahagyang presyon nito sa rehiyon ng mababang bahagyang presyon.

Transportasyon ng oxygen. Sa kabuuang halaga ng oxygen na nakapaloob sa arterial na dugo, 0.3 vol% lamang ang natunaw sa plasma, ang natitirang oxygen ay dinala ng mga erythrocytes, kung saan ito ay nabuklod ng kemikal na hemoglobin, na bumubuo ng oxyhemoglobin. Ang pagdaragdag ng oxygen sa hemoglobin (oxygenation ng hemoglobin) ay nangyayari nang hindi binabago ang valence ng iron.

Ang antas ng saturation ng hemoglobin na may oxygen, ibig sabihin, ang pagbuo ng oxyhemoglobin, nakasalalay sa pag-igting ng oxygen sa dugo. Ang pagtitiwala na ito ay ipinahayag ng grap paghiwalay ng oxyhemoglobin(fig. 29).

Larawan 29. Grap ng dissociation ng Oxyhemoglobin:

a-sa normal na bahagyang presyon ng CO 2

b-impluwensiya ng mga pagbabago sa bahagyang presyon ng CO 2

-impluwensya ng mga pagbabago sa ph;

r-epekto ng mga pagbabago sa temperatura.

Kapag ang pag-igting ng oxygen sa dugo ay zero, nabawasan lamang ang hemoglobin ang nasa dugo. Ang isang pagtaas sa pag-igting ng oxygen ay humahantong sa isang pagtaas sa dami ng oxyhemoglobin. Lalo na mabilis, ang antas ng oxyhemoglobin ay tumataas (hanggang sa 75%) na may pagtaas ng pag-igting ng oxygen mula 10 hanggang 40 mm Hg. Art., At sa isang pag-igting ng oxygen na katumbas ng 60 mm Hg. Art. ang saturation ng hemoglobin na may oxygen ay umabot sa 90%. Sa isang karagdagang pagtaas ng pag-igting ng oxygen, ang saturation ng hemoglobin na may oxygen hanggang sa buong saturation ay nagpapatuloy nang napakabagal.

Ang matarik na bahagi ng graph ng dissociation ng oxyhemoglobin ay tumutugma sa pag-igting ng oxygen sa mga tisyu. Ang sloping part ng graph ay tumutugma sa mataas na voltages ng oxygen at ipinahiwatig na, sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang nilalaman ng oxyhemoglobin ay maliit na nakasalalay sa boltahe ng oxygen at sa bahagyang presyon nito sa alveolar air.

Ang pagkaka-ugnay ng hemoglobin para sa oxygen ay nag-iiba depende sa maraming mga kadahilanan. Kung ang pagtaas ng ugnayan ng hemoglobin para sa oxygen ay tumataas, pagkatapos ang proseso ay papunta sa pagbuo ng oxyhemoglobin at ang dissociation graph ay lilipat sa kaliwa. Ito ay sinusunod kapag ang boltahe ng carbon dioxide ay bumababa na may pagbawas ng temperatura, na may isang shift sa ph patungo sa bahagi ng alkalina.

Sa pagbawas ng kaakibat ng hemoglobin para sa oxygen, ang proseso ay higit na patungo sa pagkakahiwalay ng oxyhemoglobin, habang ang dissociation graph ay lumilipat sa kanan. Ito ay sinusunod sa isang pagtaas sa bahagyang presyon ng carbon dioxide, na may pagtaas ng temperatura, na may isang shift sa ph patungo sa acidic side.

Ang maximum na dami ng oxygen na maaaring bigkis ng dugo kapag ang hemoglobin ay ganap na puspos ng oxygen ay tinawag oxygen na kapasidad ng dugo. Depende ito sa nilalaman ng hemoglobin sa dugo. Ang isang gramo ng hemoglobin ay may kakayahang ikabit ang 1.34 ML ng oxygen, samakatuwid, na may nilalaman na dugo na 140 g / l ng hemoglobin, ang oxygen na kapasidad ng dugo ay magiging 1.34 "140-187.6 ml, o mga 19 vol%.

Carbon dioxide transport... Sa natunaw na estado, 2.5-3 vol% lamang ng carbon dioxide ang naihatid, kasabay ng hemoglobin - carbhemoglobin - 4-5 vol% at sa anyo ng mga carbonic acid asing-gamot 48-51 vol%, sa kondisyon na humigit-kumulang na 58 vol% na maaaring makuha mula sa venous blood% carbon dioxide.

Mabilis na nagkakalat ang Carbon dioxide mula sa plasma ng dugo sa mga pulang selula ng dugo. Kapag isinama sa tubig, bumubuo ito ng mahinang carbonic acid. Sa plasma, ang reaksyong ito ay mabagal, at sa mga erythrocytes, sa ilalim ng impluwensya ng isang enzyme carbonic anhydrase mabilis itong bumibilis. Ang Carbonic acid ay agad na naghiwalay sa H + at HCO 3 - ions. Ang isang makabuluhang bahagi ng HCO 3 ions ay inilabas pabalik sa plasma (Larawan 30).

Larawan 30. Ang diagram ng mga proseso na nagaganap sa erythrocytes sa panahon ng pagsipsip o paglabas ng oxygen at carbon dioxide ng dugo.

Ang hemoglobin at plasma proteins, na mahina ang acid, ay bumubuo ng mga asing-gamot na may mga alkali metal: sa plasma na may sodium, sa erythrocytes na may potassium. Ang mga asing-gamot na ito ay nasa isang pinaghiwalay na estado. Dahil ang carbonic acid ay may mas malakas na mga acidic na katangian kaysa sa mga protina ng dugo, kapag nakikipag-ugnay ito sa mga asing-gamot na protina, ang protein-anion ay nagbubuklod sa H + cation, kung gayon bumubuo ng isang hindi naiugnay na molekula, at ang HCO 3 - ion ay bumubuo ng bikarbonate na may kaukulang cation - sa plasma sodium bikarbonate, at sa erythrocytes potassium bikarbonate. Ang mga pulang selula ng dugo ay tinatawag na pabrika ng bikarbonate.

Regulasyon sa paghinga

Ang pangangailangan ng katawan para sa oxygen, na kinakailangan para sa mga proseso ng metabolic, ay natutukoy ng aktibidad na isinasagawa ng katawan sa ngayon.

Regulasyon ng paglanghap at pagbuga. Ang pagbabago sa mga yugto ng paghinga ay pinadali ng mga signal na nagmumula sa mga mekanoreceptor ng baga kasama ang mga afferent fibre ng mga nerbiyos ng vagus. Kapag pinuputol ang mga nerbiyos ng vagus, ang paghinga sa mga hayop ay naging mas bihirang at malalim. Dahil dito, ang mga salpok na nagmumula sa mga receptor ng baga ay nagbibigay ng pagbabago ng paglanghap sa pagbuga at ang pagbabago ng pagbuga sa pamamagitan ng paglanghap.

Ang tinatawag na mga nanggagalit na receptor, na sabay na nagtataglay ng mga katangian ng mekaniko- at chemoreceptors. Naiirita sila sa malalakas na pagbabago sa dami ng baga, ang ilan sa mga receptor na ito ay nasasabik sa paglanghap at pagbuga. Ang mga nanggagalit na receptor ay nasasabik din sa pagkilos ng mga dust particle, vapors ng caustic na sangkap at ilang mga biologically active na sangkap, halimbawa, histamine. Gayunpaman, para sa regulasyon ng pagbabago ng paglanghap at pagbuga, ang mga receptor ng kahabaan ng baga, na sensitibo sa pagpapalawak ng baga, ay higit na mahalaga.

Sa panahon ng paglanghap, habang ang hangin ay nagsimulang dumaloy sa baga, ang mga ito ay umaabot at inaabot ang mga receptor. Ang mga salpok mula sa kanila kasama ang mga hibla ng vagus nerve ay pumasok sa mga istraktura ng medulla oblongata sa isang pangkat ng mga neuron na bumubuo respiratory center(DC). Tulad ng ipinakita sa mga pag-aaral, sa medulla oblongata, ang sentro ng paglanghap at pagbuga ay naisalokal sa kanyang dorsal at ventral nuclei. Mula sa mga neurons ng inspiratory center, ang paggulo ay napupunta sa mga motor neuron ng utak ng gulugod, na ang mga axon ay binubuo ng mga phrenic, external intercostal at interchondral nerves na nagpapaloob sa mga kalamnan sa paghinga. Ang pag-urong ng mga kalamnan na ito ay karagdagang nagdaragdag ng dami ng dibdib, ang hangin ay patuloy na dumadaloy sa alveoli, na umaabot sa kanila. Ang daloy ng mga salpok sa respiratory center mula sa mga receptor ng baga ay tumataas. Samakatuwid, ang paglanghap ay pinasisigla ng paglanghap.

Ang mga neuron ng respiratory center ng medulla oblongata ay, tulad nito, nahahati (ayon sa kaugalian) sa dalawang grupo. Ang isang pangkat ng mga neuron ay nagbibigay ng mga hibla sa mga kalamnan na nagbibigay ng paglanghap, ang pangkat ng mga neuron na ito ay tinawag inspiratory neurons(inspiratory center), ibig sabihin sentro ng inspirasyon. Ang isa pang pangkat ng mga neuron na nagpapadala ng mga hibla sa panloob na intercostal, at; mga kalamnan ng interchondral, natanggap ang pangalan expiratory neurons(expiratory center), ibig sabihin sentro ng pagbuga.

Ang mga neuron ng expiratory at inspiratory na bahagi ng respiratory center ng medulla oblongata ay may iba't ibang kaganyak at lability. Ang excitability ng seksyon ng inspiratory ay mas mataas, samakatuwid, ang mga neuron nito ay nasasabik sa ilalim ng aksyon ng isang mababang dalas ng mga impulses na nagmumula sa mga receptor ng baga. Ngunit habang ang laki ng alveoli ay nagdaragdag sa panahon ng inspirasyon, ang dalas ng mga impulses mula sa mga receptor ng baga ay dumarami at higit pa at sa taas ng inspirasyon ito ay napakataas na naging pessimal para sa mga neuron ng inspiratory center, ngunit pinakamainam para sa ang mga neuron ng expiratory center. Samakatuwid, ang mga neurons sa inspiratory center ay pinipigilan, at ang mga neuron sa expiratory center ay nasasabik. Samakatuwid, ang regulasyon ng pagbabago sa paglanghap at pagbuga ay isinasagawa ng dalas na sumasabay sa mga afferent nerve fibers mula sa mga receptor ng baga hanggang sa mga neuron ng respiratory center.

Bilang karagdagan sa inspiratory at expiratory neurons, isang pangkat ng mga cell na tumatanggap ng mga pagganyak mula sa mga inspiratory neurons at pinipigilan ang aktibidad ng expiratory neurons ay natagpuan sa caudal na bahagi ng mga pons. Sa mga hayop na may isang paglipat ng utak sa pamamagitan ng gitna ng mga pons ng varoli, ang paghinga ay nagiging bihirang, napakalalim, na may mga paghinto ng ilang oras sa yugto ng inspiratory, na tinatawag na aipnesis. Ang pangkat ng mga cell na lumilikha ng ganitong epekto ay tinawag sentro ng apnea.

Ang respiratory center ng medulla oblongata ay naiimpluwensyahan ng mga overlying na bahagi ng gitnang sistema ng nerbiyos. Kaya, halimbawa, sa harap ng tulay ng Varoliev ay matatagpuan pneumotaxic center, na nagtataguyod ng pana-panahong aktibidad ng respiratory center, pinapataas nito ang rate ng pag-unlad ng aktibidad na nakakainspire, pinapataas ang pagiging excitability ng mga mekanismo para sa paglipat ng inspirasyon, at pinapabilis ang pagsisimula ng susunod na inspirasyon.

Ang teorya ng pessimal na mekanismo ng pagbabago ng yugto ng paglanghap ng yugto ng pagbuga ay hindi natagpuan ang direktang pang-eksperimentong kumpirmasyon sa mga eksperimento sa pagpaparehistro ng aktibidad ng cellular ng mga istraktura ng respiratory center. Ang mga eksperimentong ito ay ginawang posible upang magtatag ng isang kumplikadong pagganap na samahan ng huli. Ayon sa modernong mga konsepto, ang paggulo ng mga cell ng inspiratory na bahagi ng medulla oblongata ay nagpapagana ng aktibidad ng mga sentro ng apnea at pneumotaxic. Pinipigilan ng apnoestic center ang aktibidad ng expiratory neurons, ang pneumotaxic center ay nagaganyak. Tulad ng paggulo ng inspiratory neurons ay tumataas sa ilalim ng impluwensya ng mga salpok mula sa mekaniko- at chemoreceptors, ang aktibidad ng pneumotaxic center ay tumataas. Ang mga nakaka-engganyong impluwensya sa mga expiratory neuron mula sa sentro na ito patungo sa pagtatapos ng yugto ng inspirasyon ay naging nangingibabaw sa mga nagbabawal na nagmumula sa sentro ng apnea. Ito ay humahantong sa paggulo ng expiratory neurons, na may mga epekto sa pagbabawal sa mga inspiratory cell. Pinipigilan ang paglanghap, nagsisimula ang pagbuga.

Maliwanag, mayroong isang independiyenteng mekanismo ng pagsugpo ng inspirasyon sa antas ng medulla oblongata. Ang mekanismong ito ay may kasamang mga espesyal na neuron (I beta), nasasabik ng mga salpok mula sa mga mekanoreceptor ng pag-uunat ng baga at inspiratory-inhibitory neurons, nasasabik sa aktibidad ng mga neuron na beta. Kaya, sa pagtaas ng mga salpok mula sa mga mekanoreceptor ng baga, ang aktibidad ng I beta neurons ay tumataas, na sa isang tiyak na punto ng oras (patungo sa pagtatapos ng yugto ng inspiratory) ay sanhi ng paggulo ng mga inspiratory-inhibitory neurons. Pinipigilan ng kanilang aktibidad ang gawain ng mga inspiratory neurons. Ang paglanghap ay napalitan ng pagbuga.

Sa regulasyon ng paghinga, ang mga sentro ng hypothalamus ay may malaking kahalagahan. Sa ilalim ng impluwensya ng mga sentro ng hypothalamus, lumalakas ang paghinga, halimbawa, na may masakit na mga pangangati, na may emosyonal na kaguluhan, na may pisikal na pagsusumikap.

Ang mga cerebral hemispheres ay nakikibahagi sa regulasyon ng paghinga, na kasangkot sa banayad na sapat na pagbagay ng paghinga sa nagbabagong mga kondisyon ng pagkakaroon ng organismo.

Ang mga neurons ng respiratory center ng utak ay nagtataglay automatismo, iyon ay, ang kakayahang kusang-loob na pana-panahong paggulo. Para sa awtomatikong aktibidad ng DC neurons, kinakailangan na patuloy na makatanggap ng mga signal mula sa chemoreceptors, pati na rin mula sa reticular na pagbuo ng utak ng utak. Ang awtomatikong aktibidad ng DC neurons ay nasa ilalim ng binibigkas na kusang-loob na kontrol, na binubuo sa ang katunayan na ang isang tao ay maaaring baguhin ang dalas at lalim ng paghinga sa loob ng isang malawak na saklaw.

Ang aktibidad ng respiratory center ay higit sa lahat nakasalalay sa pag-igting ng mga gas sa dugo at ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions dito. Ang nangungunang halaga sa pagtukoy ng lakas ng bentilasyon ng baga ay ang pag-igting ng carbon dioxide sa arterial blood; ito, tulad nito, ay lumilikha ng isang kahilingan para sa kinakailangang dami ng bentilasyon ng alveoli.

Ang oxygen at lalo na ang nilalaman ng carbon dioxide ay pinapanatili sa isang medyo pare-pareho na antas. Ang normal na nilalaman ng oxygen sa katawan ay tinatawag normoxia, kawalan ng oxygen sa katawan at tisyu - hypoxia, at ang kakulangan ng oxygen sa dugo - hypoxemia Ang pagtaas ng tensyon ng oxygen sa dugo ay tinatawag na hyperoxia.

Ang normal na nilalaman ng carbon dioxide sa dugo ay tinatawag na normocapnia, pagtaas sa nilalaman ng carbon dioxide - hypercapnia, at pagbaba ng nilalaman nito - hypocapnia.

Ang normal na paghinga sa pahinga ay tinatawag eipnea Ang hypercapnia, pati na rin ang pagbawas ng pH ng dugo (acidosis), ay sinamahan ng pagtaas ng bentilasyon ng baga - hyperpnea, na humahantong sa paglabas ng labis na carbon dioxide mula sa katawan. ang isang pagtaas sa bentilasyon ng baga ay nangyayari dahil sa isang pagtaas sa lalim at dalas ng paghinga.

Ang hypocapnia at pagtaas ng antas ng pH ng dugo ay humantong sa pagbawas ng bentilasyon ng baga, at pagkatapos ay sa pagtigil ng paghinga - apnea

Ang carbon dioxide, hydrogen ions at katamtamang hypoxia ay sanhi ng pagtaas ng paghinga sa pamamagitan ng pagtaas ng aktibidad ng respiratory center, na nakakaimpluwensya sa mga espesyal na chemoreceptor. Ang mga chemoreceptor na sensitibo sa isang pagtaas ng pag-igting ng carbon dioxide at sa pagbawas ng pag-igting ng oxygen ay matatagpuan sa mga carotid sinuse at sa aortic arch. Ang mga arterial chemoreceptors ay matatagpuan sa mga espesyal na maliliit na katawan na sagana na ibinibigay ng arterial na dugo. Ang carotid chemoreceptors ay may malaking kahalagahan para sa regulasyon ng paghinga. Sa isang normal na nilalaman ng oxygen sa arterial na dugo, ang mga salpok ay naitala sa mga afferent nerve fibre na umaabot mula sa mga carotid na katawan. Sa pagbaba ng boltahe ng oxygen, ang dalas ng pulso ay lalong tumataas lalo na. Bukod sa , afferent impluwensya mula sa carotid katawan dagdagan sa isang pagtaas sa arterial presyon ng dugo ng carbon dioxide at ang konsentrasyon ng hydrogen ions. Ang mga chemoreceptor, lalo na ang mga carotid body, ay nagpapaalam sa sentro ng paghinga ng oxygen at carbon dioxide na tensyon sa dugo, na ipinadala sa utak.

Ang mga sentral na chemoreceptor ay matatagpuan sa medulla oblongata, na patuloy na pinasisigla ng mga ion ng hydrogen sa cerebrospinal fluid. Malaki ang pagbabago nila ng bentilasyon ng baga Halimbawa, ang pagbawas sa ph ng cerebrospinal fluid ng 0.01 ay sinamahan ng pagtaas ng bentilasyon ng baga ng 4 l / min.

Ang mga salpok na nagmumula sa gitnang at paligid ng mga chemoreceptor ay isang kinakailangang kondisyon para sa pana-panahong aktibidad ng mga neuron ng respiratory center at ang pagsusulat ng bentilasyon ng baga sa gas komposisyon ng dugo. Ang huli ay isang matibay na pare-pareho ng panloob na kapaligiran ng katawan at pinapanatili ayon sa prinsipyo ng self-regulasyon sa pamamagitan ng pagbuo functional respiratory system. Ang salik na bumubuo ng system ng sistemang ito ay pare-pareho ang gas ng dugo. Ang anumang mga pagbabago dito ay stimuli para sa paggulo ng mga receptor na matatagpuan sa alveoli ng baga, sa mga sisidlan, sa mga panloob na organo, atbp. Ang impormasyon mula sa mga receptor ay pumapasok sa gitnang sistema ng nerbiyos, kung saan ito ay pinag-aralan at na-synthesize, batay sa batayan na kung saan nabuo ang reaksyon ng aparato. Ang kanilang pinagsamang aktibidad ay humantong sa pagpapanumbalik ng pare-pareho ang gas ng dugo. Ang proseso ng pagpapanumbalik ng pare-pareho na ito ay nagsasama hindi lamang ang mga organ ng paghinga (lalo na ang mga responsable para sa pagbabago ng lalim at dalas ng paghinga), kundi pati na rin ang mga organo ng paggalaw, mga pagtatago at iba pa, na magkakasamang kumakatawan sa panloob na link ng self-regulasyon. Kung kinakailangan, ang isang panlabas na link ay kasama rin sa anyo ng ilang mga reaksyong pang-asal na naglalayong makamit ang isang pangkalahatang kapaki-pakinabang na resulta - ang pagpapanumbalik ng pare-pareho ang gas ng dugo.

Pantunaw

Sa proseso ng mahalagang aktibidad ng katawan, ang mga sustansya ay patuloy na natupok, na gumaganap plastik at lakas pagpapaandar Ang katawan ay may patuloy na pangangailangan para sa mga nutrisyon, na kinabibilangan ng: mga amino acid, monosugar, glycine at fatty acid. Ang komposisyon at dami ng mga nutrisyon sa dugo ay isang pare-pareho na pisyolohikal na pinapanatili ng isang functional na nutritional system. Ang pagbuo ng isang functional system ay batay sa prinsipyo ng self-regulasyon.

Ang mapagkukunan ng mga nutrisyon ay isang iba't ibang mga pagkain, na binubuo ng mga kumplikadong protina, taba at karbohidrat, na ginawang mas simpleng mga sangkap na maaaring makuha habang natutunaw. Ang proseso ng paghiwalay ng mga kumplikadong nutrisyon sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme sa simpleng mga compound ng kemikal na hinihigop, dinadala sa mga cell at ginamit ng mga ito ay tinatawag na pantunaw Ang isang sunud-sunod na kadena ng mga proseso na humahantong sa pagkasira ng mga nutrisyon sa mga monomer na maaaring makuha ay tinawag digestive conveyor Ang digestive conveyor ay isang kumplikadong kemikal na conveyor na may malinaw na pagpapatuloy ng mga proseso ng pagproseso ng pagkain sa lahat ng mga kagawaran. Ang pagtunaw ay ang pangunahing sangkap ng isang functional nutritional system.

Ang proseso ng panunaw ay nagaganap sa gastrointestinal tract, na kung saan ay isang digestive tube kasama ang mga glandular formation. Ang gastrointestinal tract ay may mga sumusunod na function:

Pag-andar ng motor o motor, natupad dahil sa kalamnan ng digestive system at may kasamang mga proseso ng pagnguya sa bibig, paglunok, paggalaw ng chyme kasama ang digestive tract at pag-aalis ng mga undigested residues mula sa katawan.

Pag-andar ng pagtatago binubuo sa paggawa ng mga digestive juice ng mga glandular cell: laway, gastric juice, pancreatic juice, bituka juice, apdo. Ang mga katas na ito ay naglalaman ng mga enzyme na pumipinsala sa mga protina, taba at karbohidrat sa simpleng mga compound ng kemikal. Ang mga mineral na asing-gamot, bitamina, tubig ay pumapasok sa dugo na hindi nagbabago.

Pag-andar ng endocrine na nauugnay sa pagbuo sa digestive tract ng ilang mga hormon na nakakaapekto sa proseso ng pantunaw. Kasama sa mga hormon na ito ang: gastrin, secretin, cholecystokinin-pancreozymin, motilin at maraming iba pang mga hormon na nakakaapekto sa motor at mga pagtatago ng gastrointestinal tract.

Pag-andar ng excretory ng digestive tract ay ipinahayag sa katotohanan na ang mga digestive glandula ay nagtatago ng mga produktong metabolic sa lukab ng gastrointestinal tract, halimbawa, amonya, urea, atbp.

Pag-andar ng pagsipsip. Ang pagsipsip ay ang pagtagos ng iba't ibang mga sangkap sa pamamagitan ng dingding ng gastrointestinal tract sa dugo at lymph. Pangunahing kasangkot ang pagsipsip ng mga produkto ng hydrolytic breakdown ng pagkain - monosaccharides, fatty acid at glycerol, amino acid, atbp. Depende sa lokalisasyon ng proseso ng pantunaw, nahahati ito sa intracellular at extracellular.

Intracellular digestive - ito ang hydrolysis ng mga nutrisyon na pumapasok sa cell bilang resulta ng phagositosis o pinocytosis. Ang mga nutrient na ito ay hydrolyzed ng mga cellular (lysosomal) na mga enzyme alinman sa cytosol o sa digestive vacuumole, sa lamad kung saan ang mga enzyme ay naayos. Sa katawan ng tao, ang pantunaw na intracellular ay nagaganap sa leukocytes at sa mga cell ng lympho-reticulo-histiocytic system.

Extracellular pantunaw nahahati sa malayo (lukab) at contact (parietal, membrane).

Malayo(lukab) pantunaw nailalarawan sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga enzyme sa digestive secretions hydrolyze nutrients sa mga lukab ng gastrointestinal tract. Tinatawag itong malayo sapagkat ang proseso ng panunaw mismo ay isinasagawa sa isang malaking distansya mula sa lugar ng pagbuo ng mga enzyme.

Makipag-ugnay(parietal, lamad) pantunaw natupad ng mga enzyme na naayos sa lamad ng cell. Ang mga istruktura kung saan naayos ang mga enzyme ay naroroon sa maliit na bituka glycocalyx - isang reticular na pagbuo mula sa mga proseso ng lamad ng microvilli. Sa una, ang hydrolysis ng mga nutrisyon ay nagsisimula sa lumen ng maliit na bituka sa ilalim ng impluwensya ng mga pancreatic na enzyme. Pagkatapos ang nabuong mga oligomer ay hydrolyzed sa glycocalyx zone ng mga enzyme ng pancreas na nakalagay dito. Direkta sa lamad, ang hydrolysis ng mga nabuong dimers ay gumagawa ng mga bituka na enzyme na naayos dito. Ang mga enzyme na ito ay na-synthesize sa enterocytes at inilipat sa mga lamad ng kanilang microvilli. Ang pagkakaroon ng mga kulungan, villi, microvilli sa mauhog lamad ng maliit na bituka ay nagdaragdag ng panloob na ibabaw ng bituka ng 300-500 beses, na tinitiyak ang hydrolysis at pagsipsip sa malaking ibabaw ng maliit na bituka.

Depende sa pinagmulan ng mga enzyme, ang panunaw ay nahahati sa tatlong uri:

autolytic - natupad sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme na nilalaman sa pagkain;

symbiotic - sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme na bumubuo ng mga symbionts (bacteria, protozoa) ng macroorganism;

pagmamay-ari - natupad ng mga enzyme na na-synthesize sa macroorganism na ito.

Panunaw sa tiyan

Mga pagpapaandar ng tiyan. Ang mga function ng digestive ng tiyan ay:

Paglalagay ng chyme (mga nilalaman ng tiyan);

Pagproseso ng mekanikal at kemikal ng papasok na pagkain;

Pag-evacuate ng chyme sa bituka.

Bilang karagdagan, ang tiyan ay gumaganap ng isang homeostatic function (halimbawa, pagpapanatili ng ph, atbp.) At kasangkot sa hematopoiesis (paggawa ng panloob na kadahilanan ng Castle).

Endocrine function ng mga bato

Sa mga bato, maraming mga biologically active na sangkap ang ginawa, na ginagawang posible upang isaalang-alang ito bilang isang endocrine organ. Ang mga granular cell ng juxtaglomerular apparatus ay nagtatago ng renin sa dugo kapag ang presyon ng dugo sa bato ay bumababa, ang nilalaman ng sodium sa katawan ay bumababa, at kapag ang isang tao ay lumipat mula sa isang pahalang na posisyon patungo sa isang patayo. Ang antas ng paglabas ng renin mula sa mga cell patungo sa dugo ay nagbabago din depende sa konsentrasyon ng Na + at C1- sa lugar ng siksik na lugar ng distal na tubule, na nagbibigay ng regulasyon ng balanse ng electrolyte at glomerular-tubular. Si Renin ay na-synthesize sa mga butil ng butil ng juxtaglomerular apparatus at isang proteolytic enzyme. Sa plasma ng dugo, kumalas ito mula sa angiotensinogen, na pangunahing bahagi ng α2-globulin maliit na bahagi, isang hindi aktibo na peptide na physiologically na binubuo ng 10 mga amino acid, angiotensin I. Sa plasma ng dugo, sa ilalim ng impluwensya ng isang angiotensin-nagko-convert na enzyme, 2 mga amino acid ay cleaved mula sa angiotensin I, at ito ay ginawang isang aktibong vasoconstrictor na sangkap na angiotensin II. Pinapataas nito ang presyon ng dugo dahil sa vasoconstriction, pinahuhusay ang pagtatago ng aldosteron, pinapataas ang uhaw, at kinokontrol ang reabsorption ng sodium sa mga distal na tubule at pagkolekta ng mga duct. Ang lahat ng mga epektong ito ay nag-aambag sa normalisasyon ng dami ng dugo at presyon ng dugo.

Ang isang activator ng plasminogen, urokinase, ay na-synthesize sa bato. Sa medulla ng bato, nabuo ang mga prostaglandin. Ang mga ito ay kasangkot, lalo na, sa regulasyon ng bato at pangkalahatang daloy ng dugo, dagdagan ang paglabas ng sodium sa ihi, at bawasan ang pagiging sensitibo ng mga tubular cell sa ADH. Kinuha ng mga cell ng bato mula sa plasma ng dugo ang prohormone na nabuo sa atay - bitamina D3 at binago ito sa isang physiologically active na hormon - ang mga aktibong anyo ng bitamina D3. Pinasigla ng steroid na ito ang pagbuo ng calcium-binding protein sa bituka, nagtataguyod ng paglabas ng calcium mula sa mga buto, at kinokontrol ang reabsorption nito sa mga tubo ng bato. Ang bato ay ang lugar ng paggawa ng erythropoietin, na nagpapasigla ng erythropoiesis sa utak ng buto. Gumagawa ang bato ng bradykinin, na isang malakas na vasodilator.

Pag-andar ng metabolic ng bato

Ang mga bato ay kasangkot sa metabolismo ng mga protina, lipid at karbohidrat. Hindi mo dapat lituhin ang konsepto ng "kidney metabolism", ibig sabihin, ang proseso ng metabolismo sa kanilang parenchyma, dahil kung saan isinasagawa ang lahat ng uri ng aktibidad sa bato, at "metabolic function ng mga bato". Ang pagpapaandar na ito ay dahil sa paglahok ng mga bato sa pagtiyak na ang pagpapanatili ng konsentrasyon sa dugo ng isang bilang ng mga physiologically makabuluhang organikong sangkap. Sa glomeruli ng bato, ang mga mababang protina na molekular na timbang at peptide ay nasala. Ang mga cell ng proximal nephron ay pinaghiwalay ang mga ito sa mga amino acid o dipeptide at dinadala ang mga ito sa pamamagitan ng basal plasma membrane sa dugo. Nag-aambag ito sa pagpapanumbalik ng amino acid pool sa katawan, na kung saan ay mahalaga kapag may kakulangan ng mga protina sa diyeta. Sa sakit sa bato, ang paggana na ito ay maaaring mapahina. Ang mga bato ay nakapag-synthesize ng glucose (gluconeogenesis). Sa matagal na pag-aayuno, ang mga bato ay maaaring mag-synthesize ng hanggang sa 50% ng kabuuang halaga ng glucose na nabuo sa katawan at pumapasok sa dugo. Ang mga bato ay ang lugar ng pagbubuo ng phosphatidylinositol, isang mahalagang bahagi ng mga lamad ng plasma. Ang mga bato ay maaaring gumamit ng glucose o libreng fatty acid para sa enerhiya. Na may mababang antas ng glucose sa dugo, ang mga cell ng bato ay nakakonsumo ng mga fatty acid sa mas malawak na lawak; sa hyperglycemia, ang glucose ay higit na nasisira. Ang kahalagahan ng mga bato sa lipid metabolismo ay nakasalalay sa ang katunayan na ang mga libreng fatty acid sa mga cell ng bato ay maaaring maisama sa komposisyon ng triacylglycerol at phospholipids at ipasok ang dugo sa anyo ng mga compound na ito.

Mga prinsipyo ng regulasyon ng reabsorption at pagtatago ng mga sangkap sa mga selyula ng tubo ng bato

Ang isa sa mga tampok ng bato ay ang kanilang kakayahang magbago sa isang malawak na hanay ng kasidhian ng pagdadala ng iba't ibang mga sangkap: tubig, electrolytes at mga di-electrolyte. Ito ay isang kailangang-kailangan na kondisyon para matupad ng bato ang pangunahing layunin nito - upang patatagin ang pangunahing tagapagpahiwatig ng pisikal at kemikal ng mga likido sa panloob na kapaligiran. Ang isang malawak na hanay ng mga pagbabago sa rate ng reabsorption ng bawat isa sa mga sangkap na kinakailangan para sa katawan na nasala sa lumen ng tubule ay nangangailangan ng pagkakaroon ng mga naaangkop na mekanismo para sa regulasyon ng mga pagpapaandar ng cell. Ang pagkilos ng mga hormon at tagapamagitan na nakakaapekto sa pagdadala ng mga ions at tubig ay natutukoy ng mga pagbabago sa mga pag-andar ng mga ion o water channel, carrier, at ion pump. Mayroong maraming mga pagkakaiba-iba ng mga mekanismo ng biochemical kung saan ang mga hormon at tagapamagitan ay nagkokontrol sa pagdadala ng mga sangkap ng nephron cell. Sa isang kaso, ang genome ay naaktibo at ang pagbubuo ng mga tiyak na protina na responsable para sa pagpapatupad ng hormonal na epekto ay pinahusay; sa ibang kaso, ang pagbabago sa pagkamatagusin at pagpapatakbo ng bomba ay nangyayari nang walang direktang pakikilahok ng genome.

Ang paghahambing ng mga tampok ng pagkilos ng aldosteron at vasopressin ay nagbibigay-daan sa amin upang ibunyag ang kakanyahan ng parehong mga pagkakaiba-iba ng mga impluwensyang pang-regulasyon. Ang Aldosteron ay nagdaragdag ng Na + reabsorption sa mga pantubo na selula ng bato. Mula sa extracellular fluid, ang aldosteron ay tumagos sa pamamagitan ng basal plasma membrane papunta sa cytoplasm ng cell, kumokonekta sa receptor, at ang nagresultang kumplikadong pumapasok sa nucleus (Larawan 12.11). Sa nucleus, ang synthesis na nakasalalay sa DNA ng tRNA ay stimulated at ang pagbuo ng mga protina na kinakailangan para sa pagtaas ng Na + transportasyon ay pinapagana. Pinasisigla ng Aldostero ang pagbubuo ng mga sangkap ng sodium pump (Na +, K + -ATPase), mga enzyme ng tricarboxylic acid cycle (Krebs) at mga sodium channel kung saan pumapasok ang Na + sa cell sa pamamagitan ng apical membrane mula sa lumen ng tubule. Sa ilalim ng normal na kondisyong pisyolohikal, ang isa sa mga salik na naglilimita sa Na + reabsorption ay ang Na + pagkamatagusin ng apical plasma membrane. Ang isang pagtaas sa bilang ng mga sodium channel o ang oras ng kanilang bukas na estado ay nagdaragdag ng Na + na pagpasok sa cell, pinapataas ang nilalaman ng Na + sa cytoplasm nito, at pinasisigla ang aktibong Na + transport at paghinga ng cellular.

Ang pagtaas ng pagtatago ng K + sa ilalim ng impluwensya ng aldosteron ay dahil sa isang pagtaas sa potassium permeability ng apical membrane at ang pag-agos ng K mula sa cell patungo sa lumen ng tubule. Ang isang pagtaas sa pagbubuo ng Na +, K + -ATPase sa ilalim ng pagkilos ng aldosteron ay nagbibigay ng isang mas mataas na daloy ng K + sa cell mula sa extracellular fluid at mas pinapaboran ang pagtatago ng K +.

Isaalang-alang natin ang isa pang pagkakaiba-iba ng mekanismo ng pagkilos ng cellular ng mga hormones gamit ang ADH (vasopressin) bilang isang halimbawa. Nakikipag-ugnay ito mula sa gilid ng extracellular fluid na may receptor ng V2 na naisalokal sa basal plasma membrane ng mga cells ng mga end na bahagi ng distal na segment at pagkolekta ng mga duct. Sa pakikilahok ng mga G-protein, ang enzyme adenylate cyclase ay naaktibo at 3 ", 5" -AMP (cAMP) ay nabuo mula sa ATP, na nagpapasigla ng protein kinase A at ang pagsasama ng mga channel ng tubig (aquaporins) sa apical membrane. Ito ay humahantong sa isang pagtaas ng permeabilidad ng tubig. Dagdag dito, ang cAMP ay nawasak ng phosphodiesterase at nagiging 3 "5" -AMP.

15362 0

Ang isang mahalagang aspeto ng pagpapaandar ng bato, na dating minaliit, ay ang pagkakasangkot nito sa homeostasis ng mga protina, karbohidrat at lipid. Ang paglahok ng bato sa metabolismo ng mga organikong sangkap ay hindi limitado sa pamamagitan ng kakayahang reabsorb ang mga compound na ito o mailabas ang labis. Sa bato, nabuo ang mga bago at iba`t ibang mga peptide hormone na dumadaloy sa dugo at iba't ibang mga peptide na hormon ang natupok, mababa ang molekular na timbang na mga organikong sangkap (glucose, amino acid, mga libreng fatty acid, atbp.) Ay natupok at nabuo ang glucose (gluconeogenesis), ang mga proseso ng pag-convert ng mga amino acid, halimbawa, glycine sa serine, kinakailangan para sa synthesis phosphatidylserine, na kasangkot sa pagbuo at pagpapalitan ng mga lamad ng plasma sa iba't ibang mga organo.

Kinakailangan na makilala ang mga konsepto ng "kidney metabolism" at "metabolic function ng kidney." Ang metabolismo, metabolismo sa bato, tinitiyak ang katuparan ng lahat ng mga pag-andar nito. Hindi tatalakayin ng seksyong ito ang mga isyu na nauugnay sa mga tampok ng proseso ng biochemical ng mga cell ng bato. Pag-uusapan lamang namin ang tungkol sa ilang mga aspeto ng aktibidad ng bato, na nagbibigay ng isa sa pinakamahalagang pagpapaandar sa homeostatic, na nauugnay sa pagpapanatili ng isang matatag na antas sa mga likido ng panloob na kapaligiran ng isang bilang ng mga bahagi ng metabolismo ng karbohidrat, protina at lipid.

Paglahok sa metabolismo ng protina

Naitala na nang mas maaga na ang pag-filter ng lamad ng glomerulus ay praktikal na hindi masasama sa mga albumin at globulin, ngunit ang mga mababang molekular na timbang na peptide ay malayang nasala sa pamamagitan nito. Kaya, ang mga hormon - insulin, vasopressin, PG, ACTH, angiotensin, gastrin, atbp. Ay patuloy na pumapasok sa mga tubule. Ang paghati ng mga peptide na aktibo sa physiologically na ito sa mga amino acid ay may dobleng kahalagahan sa paggana - mga amino acid na ginamit para sa mga gawa ng tao na proseso sa iba't ibang mga organo at ang mga tisyu ay pumapasok sa daluyan ng dugo, at ang katawan ay patuloy na inilabas mula sa mga aktibong biologically compound na pumapasok sa daluyan ng dugo, na nagpapabuti sa kawastuhan ng mga impluwensyang pang-regulasyon.

Ang pagbawas sa kakayahang magamit ng bato upang alisin ang mga sangkap na ito ay humahantong sa ang katunayan na sa pagkabigo ng bato, maaaring maganap ang hypergasprinemia, lumilitaw ang labis na PG sa dugo (bilang karagdagan sa isang pagtaas sa pagtatago nito). Dahil sa pagbagal ng hindi paggana ng insulin sa bato sa mga pasyente na may diabetes na may pagbuo ng kabiguan sa bato, maaaring bumaba ang pangangailangan para sa insulin. Ang paglabag sa proseso ng reabsorption at cleavage ng mababang protina ng molekular na timbang ay humahantong sa paglitaw ng tubular proteinuria. Sa NS, sa kabaligtaran, ang proteinuria ay sanhi ng pagtaas ng pagsala ng protina; mababa pa rin ang mga protina ng mababang molekular na timbang, at ang albumin at malalaking mga protina ng bigat na molekular ay pumapasok sa ihi.

Ang pantubo na reabsorption ng mga indibidwal na amino acid, cleavage at reabsorption ng polypeptides, pagsipsip ng mga protina sa pamamagitan ng endositosis - bawat isa sa mga proseso na ito ay puspos, ibig sabihin, mayroon itong sariling halaga ng Tm. Kinukumpirma nito ang ideya ng pagkakaiba sa mga mekanismo ng pagsipsip ng ilang mga kategorya ng mga protina. Ang mataas na rate ng pagsasala sa glomeruli ng denatured albumin na paghahambing sa katutubong albumin ay mahalagang kahalagahan. Malamang na nagsisilbi ito bilang isa sa mga mekanismo ng pag-aalis mula sa dugo, cleavage ng tubules ng mga cell at ang paggamit ng mga amino acid ng mga protina na nagbago, ay naging mahina nang pag-andar. Mayroong impormasyon tungkol sa posibilidad ng pagkuha ng ilang mga protina at polypeptides ng mga nephron cell mula sa peri-tubular fluid at ang kanilang kasunod na catabolism. Kabilang dito, lalo na, ang insulin at β2-μ-globulin.

Samakatuwid, ang bato ay may mahalagang papel sa pagkasira ng mababang molekular na timbang at binago (kasama na ang mga itinampok) na mga protina. Ipinapaliwanag nito ang kahalagahan ng bato sa pagpapanumbalik ng amino acid pool para sa mga cell ng mga organo at tisyu, sa mabilis na pag-aalis ng mga sangkap na aktibo sa physiologically mula sa dugo at pangangalaga ng kanilang mga sangkap para sa katawan.

Paglahok sa metabolismo ng mga carbohydrates

Kasabay ng pagsasala at reabsorption ng sinala na glucose, ang bato ay hindi lamang natupok nito sa proseso ng metabolic, ngunit may kakayahang makabuluhang paggawa ng glucose. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga rate ng mga proseso na ito ay pantay. Ang paggamit ng glucose para sa produksyon ng enerhiya sa bato ay nagkakaroon ng tungkol sa 13% ng kabuuang paggamit ng oxygen ng bato. Ang gluconeogenesis ay nangyayari sa kidney cortex, at ang pinakadakilang aktibidad ng glycolysis ay katangian ng medulla nito. Sa proseso ng metabolismo sa bato, ang glucose ay maaaring mai-oxidize sa CO2 o i-convert sa lactic acid. Ang kahalagahan ng homeostatic ng mga nangungunang mga path ng biochemical para sa pag-convert ng glucose sa bato ay maaaring ipakita gamit ang halimbawa ng metabolismo ng glucose habang nagbabago ang balanse ng acid base.

Sa talamak na metabolic alkalosis, ang pagkonsumo ng glucose ng bato sa pagtaas ng maraming beses kumpara sa talamak na metabolic acidosis. Mahalaga na ang oksihenasyon ng glucose ay hindi nakasalalay sa balanse ng acid-base, at ang pagtaas ng PH ay nagtataguyod ng isang pagbabago ng mga reaksyon patungo sa pagbuo ng lactic acid.

Ang bato ay may isang napaka-aktibong sistema ng produksyon ng glucose; ang tindi ng gluconeogenesis, kinakalkula bawat 1 g ng bigat ng bale, ay mas mataas kaysa sa atay. Ang metabolic function ng bato, na nauugnay sa paglahok nito sa metabolismo ng karbohidrat, ay ipinakita sa katunayan na sa panahon ng matagal na pag-aayuno, ang mga bato ay bumubuo ng kalahati ng kabuuang halaga ng glucose na pumapasok sa dugo. Ang pagbabago ng mga acidic precursors, substrates sa glucose, na kung saan ay isang walang kinikilingan na sangkap, sabay na nag-aambag sa regulasyon ng pH ng dugo. Sa alkalosis, sa kabilang banda, ang gluconeogenesis mula sa mga acidic substrates ay nabawasan. Ang pag-asa ng rate at likas na katangian ng gluconeogenesis sa halaga ng PH ay nagpapakilala sa karbohidrat metabolismo ng bato mula sa atay.

Sa bato, ang isang pagbabago sa rate ng pagbuo ng glucose ay nauugnay sa isang pagbabago sa aktibidad ng isang bilang ng mga enzyme na may mahalagang papel sa gluconeogenesis. Kabilang sa mga ito, una sa lahat, dapat nating banggitin ang phosphoenolpyruvate carboxykinase, pyruvate carboxylase, glucose-6-phosphatase, atbp.

Lalo na mahalaga na ang katawan ay may kakayahang isang lokal na pagbabago sa aktibidad ng mga enzyme sa panahon ng mga pangkalahatang reaksyon. Kaya, sa acidosis, ang aktibidad ng phosphonolpyruvate carboxykinase ay nagdaragdag lamang sa kidney cortex; sa atay, ang aktibidad ng parehong enzyme ay hindi nagbabago. Sa ilalim ng mga kondisyon ng acidosis sa bato, ang gluconeogenesis ay nagdaragdag higit sa lahat mula sa mga hudyat na kasangkot sa pagbuo ng oxaloacetic acid (oxalacetate). Sa tulong ng phosphoenolpyruvate carboxykinase, ito ay ginawang phosphoenolpyruvate (pagkatapos ay tinukoy bilang d-glyceraldehyde-3 PO4, fructose-1,6-diphosphate, fructose-6 PO4); sa wakas, ang glucose-6 PO4, kung saan inilabas ang glucose sa tulong ng glucose-6-phosphatase.

Ang kakanyahan ng pag-aktibo ng pangunahing enzyme na nagpapahusay sa pagbuo ng glucose habang acidosis, phosphoenolpyruvate carboxykinase, maliwanag na nakasalalay sa ang katunayan na sa panahon ng acidosis, ang mga monomeric form ng enzyme na ito ay ginawang isang aktibong dimeric form, at ang proseso ng pagkasira ng enzyme ay pinabagal.

Ang mga Hormone (PG, glucagon) at mga tagapamagitan na nagdaragdag ng pagbuo ng cAMP sa mga tubular cell ay may mahalagang papel sa pagsasaayos ng rate ng gluconeogenesis sa bato. Pinagbubuti ng tagapamagitan na ito ang pagbabago ng bilang ng mga substrates sa mitochondria (glutamine, succinate, lactate, atbp.) Sa glucose. Sa labis na kahalagahan sa regulasyon ay ang nilalaman ng ionized calcium, na kung saan ay kasangkot sa pagtaas ng mitochondrial transport ng isang bilang ng mga substrates na nagbibigay ng pagbuo ng glucose.

Ang pagbabago ng iba't ibang mga substrates sa glucose, na pumapasok sa pangkalahatang daluyan ng dugo at magagamit para sa paggamit sa iba't ibang mga organo at tisyu, ay nagpapahiwatig na ang bato ay may mahalagang pag-andar na nauugnay sa paglahok sa balanse ng enerhiya ng katawan.

Ang masinsinang aktibidad ng sintetiko ng ilang mga cell ng bato ay nakasalalay, sa partikular, sa estado ng metabolismo ng karbohidrat. Sa bato, ang isang mataas na aktibidad ng glucose-6-phosphate dehydrogenase ay katangian ng mga cell ng macula densa, ang proximal tubule at bahagi ng loop ng Henle. Ang enzyme na ito ay gumaganap ng isang kritikal na papel sa oksihenasyon ng glucose ng hexose-monophosphate shunt. Aktibo ito kapag ang nilalaman ng sodium sa katawan ay bumababa, na kung saan ay humahantong, lalo na, sa pag-igting ng synthesis at pagtatago ng renin.

Ang bato ay naging pangunahing organ ng oxidative catabolism ng inositol. Dito, ang myo-inositol ay oxidized sa xylulose at pagkatapos ay sa pamamagitan ng isang serye ng mga yugto sa glucose. Sa tisyu sa bato, ang phosphatidylinositol ay na-synthesize - isang mahalagang bahagi ng mga lamad ng plasma, na higit na natutukoy ang kanilang pagkamatagusin. Ang pagbubuo ng glucuronic acid ay mahalaga para sa pagbuo ng acidic mucopolysaccharides; maraming mga ito sa interstitium ng panloob na medulla ng bato, na mahalaga para sa proseso ng osmotic dilution at konsentrasyon ng ihi.

Paglahok sa lipid metabolismo

Ang mga libreng fatty acid ay inalis mula sa dugo ng bato at ang kanilang oksihenasyon ay mahalaga para sa pagpapaandar ng bato. Dahil ang mga libreng fatty acid ay nakasalalay sa plasma na may albumin, hindi sila sinala, ngunit ipasok ang mga nephron cell mula sa gilid ng intercellular fluid; ilipat sa pamamagitan ng lamad (ang mga cell ay nauugnay sa isang espesyal na mekanismo ng transportasyon. Ang oksihenasyon ng mga compound na ito ay higit na nangyayari sa kidney cortex kaysa sa medulla nito.

Bilang karagdagan sa pakikilahok ng mga libreng fatty acid sa metabolismo ng enerhiya ng bato, nangyayari dito ang pagbuo ng triacylglycerols. Ang mga libreng fatty acid ay mabilis na isinasama sa mga phospolipid sa bato, na may mahalagang papel sa iba't ibang mga proseso ng transportasyon. Ang papel na ginagampanan ng bato sa lipid metabolismo ay ang tisyu nito na walang bayad na mga fatty acid ay kasama sa komposisyon ng triacylglycerols at phospholipids at, sa anyo ng mga compound na ito, lumahok sa sirkulasyon.

Klinikal na Nephrology

ed. KUMAIN Tareeva