Механизмы клубочковой фильтрации и реабсорбции. Секреторные процессы в канальцах. Возрастные особенности.
1.Тема: Механизмы клубочковой фильтрации и реабсорбции. Секреторные процессы в канальцах. Возрастные особенности.
- Цель: Формирование у студентов знаний об основных физиологических процессах, обеспечивающих ее работу, механизмы формирования физикальных данных и данных методов обследования, отражающих эти процессы; научить проводить полное физикальное обследование мочеполовой системы и интерпретировать результаты полученных при этом симптомов.
- Задачи обучения: научить понимать физиологические процессы, регулирующие образование и выделение мочи в зависимости от возраста; оценивать их методами клинического обследования и интерпретировать данные физикального обследования мочеполовой системы (оценить величины фильтрации, реабсорбции и секреции); интерпретировать общий анализ мочи.
- Основные вопросы темы:
- Нефрон как структурно-функциональная единица почки.
- Кровообращение в почке, особенности его регуляции.
- Основные процессы мочеобразования
- Механизмы клубочковой фильтрации, состав первичной мочи.
- Поворотно – противоточная система. Реабсорбция в канальцах и механизмы ее регуляции. Секреторные процессы в канальцах.
- Конечная моча, ее состав. Общий анализ мочи.
Методы обучения и преподавания: Выполнение практических работ, устный опрос, обсуждение результатов исследования, оформление протоколов. Решение ситуационных задач с клиническим уклоном.
Практическая работа № 1. (Судаков, стр. 402 № 34.4., 34.7, 34.8)
А) Расчет величины клубочковой фильтрации.
Цель: изучить выделительную функцию почек.
В ряду многочисленных функций почки выделительная является важнейшей. Благодаря непрерывно протекающим процессам ультрафильтрации, реабсорбции и секреции почки выводят в составе конечной мочи избыток воды, ионов, недоокисленные продукты метаболизма и др., что в конечном счете поддерживает на оптимальном уровне жизненно важные показатели организма – осмолярность плазмы, артериальное давление и многие другие.
Скорость клубочковой фильтрации можно определить косвенно, измерив концентрацию некоторых веществ в плазме крови и во вторичной моче. Эти вещества не должны реабсорбироваться, секретироваться или претерпевать метаболические превращения в канальцах. В этом случае количество вещества, прошедшего через почечный, равно количеству вещества, попавшего во вторичную мочу. Кроме того, они должны беспрепятственно проходить через клубочковый фильтр, следовательно, концентрация вещества в фильтрате будет равна его концентрации в плазме. Этим требованиям отвечают эндогенное вещество креатинин и полисахарид фруктозы инсулин.
Ход работы: При обследовании функции почек установлено: за 2 мин выделилось 8 мл мочи. Концентрация инсулина в моче 60 мг/л, концентрация инсулина в плазме крови 2 мг/мл. Рассчитайте величину клубочковой фильтрации по формуле:
V*Uин
F= ————–, где F- величина фильтрации (мл/л),
P ин V- количество выделенной за 1 мин мочи,
Uин- концентрация инсулина в моче,
Рин – концентрация инсулина в ультрафильтрате.
Б) Расчет клиренса инсулина и мочевины; процента реабсорбции воды и мочевины
Ход работы:
Пользуясь данными таблицы, нужно расчитать предложенные показатели:
Клиренс инсулина:
Им
Ки = ———–* Д;
Ик
2.Клиренс мочевины:
Мм
Км = ———–* Д;
Мк
- Процент реабсорбции мочевины:
Ки-Км
Рм = ———– *100;
Ки
- Процент реабсорбции воды:
Ки-Д
Рн2о———–* 100.
Ки
Внимание!
Мм – мочевина мочи;
Мк – мочевина крови;
Им – инсулин мочи;
Ик – инсулин крови;
Км – клиренс мочевины;
Д – минутный диурез;
Рм – процент реабсорбции мочевины;
Рн2о – процент реабсорбции воды.
Оформление протокола: 1. Проведите расчеты. 2. Сравните полученные результаты с эталонами.
Эталоны ответов
| Норма | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Ки, мл/мин Км, мл/мин % Рм % Рн2о | 125+30 70+15 40+20 99+0,5 | 125 68 46 99,2 | 115 75 40 97,8 | 164 85 45 98,8 | 71 53 28 98,9 | 20 13 38 98,6 |
Сделайте заключение, в котором укажите, какой анализ (1,2,3,4,5) соответствует:
– варианты нормы;
– недостаточности канальцевой реабсорбции воды;
– увеличение клубочковой фильтрации;
– частично компенсированной недостаточности клубочковой фильтрации;
– тяжелой недостаточности клубочковой фильтрации.
В) Расчет уровня канальцевой секреции
Скорость экскреции (выделение) различных веществ почками может существенно варьировать, что связано с особенностями их транспорта. Так, если какое-то вещество фильтрируется и секретируется, то скорость его экскреции будет выше, чем у вещества, которое фильтрируется, а потом реабсорбируется.
Методика: Рентгенконтрастное вещество диодраст фильтрируется в клубочках и секретируется эпителием канальцев. Расчитайте величину секреции в 1 мин, если концентрация диодраста в моче обследуемого 40 мг%, концентрация диодраста в плазме 0,3 мг%; в 1 мин выделяется 1 мл мочи; уровень фильтрации, определенный по инсулину – 120 мл/мин, по формуле:
S=V*Ug – F*Pg,
где S – величина секреции диодраста, V- объем вторичной мочи, Ug – концентрация диодраста в моче, F – объем ультрофильтрата, Pg – концентрация диодраста в плазме. Рассчитайте, какой процент диодраста фильтрируется.
Оформление протокола. Занесите в тетрадь результаты расчета; оцените их.
1.Тема: Нейрогуморальная регуляция мочеобразования ми мочеиспускания. Возрастные изменения.
- Цель: Формирование у студентов знаний об основных физиологических процессах, обеспечивающих ее работу, механизмы формирования физикальных данных и данных методов обследования, отражающих эти процессы; научить проводить полное физикальное обследование мочеполовой системы и интерпретировать результаты полученных при этом симптомов.
- Задачи обучения: научить понимать физиологические процессы, регулирующие образование и выделение мочи в зависимости от возраста; оценивать их методами клинического обследования и интерпретировать данные физикального обследования мочеполовой системы (оценить величины фильтрации, реабсорбции и секреции); интерпретировать общий анализ мочи.
- Основные вопросы темы:
- Нейрогуморальная регуляция мочеобразования, роль нервной системы и гормонов (АДГ, альдостерон, катехоламины и др.).
- Роль почек в поддержании азотистого баланса и осмотического давления.
- Функции чашечно- лоханочной системы, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала.
- Рефлекторная регуляция мочеиспускания.
- Возрастные изменения мочеобразования и мочевыделения.
5.Методы обучения и преподавания: Выполнение практических работ, устный опрос, обсуждение результатов исследования, оформление протоколов. Решение ситуационных задач с клиническим уклоном.
Практическая работа № 1. Общий анализ мочи. Визуальное исследование. ( Судаков стр 399. 34.2.1).
Методика: Цвет мочи определяют в проходящем свете, приподняв пробирку на уровень глаз. В норме цвет мочи зависит главным образом от урохрома и бывает светло-желтым, желтым и насыщенно-желтым. После приема некоторых лекарственных веществ цвет мочи меняется: становится красным – от амидопирина, синеватым – от метиленового синего и др. При заболеваниях он может быть бледно-желтым ( полиурия – сахарный, несахарный диабет, почечная недостаточность), зеленовато-желтым, желтушно-желтым, насыщенно-желтушно-желтым (билирубинурия -механическая желтуха, болезнь Боткина), оранжевым (уробилинурия – гемолитическая желтуха), красным, бурым (при наличии эритроцитов – нефрит, туберкулез, злокачественные новообразования), черным (гемоглобинурия, алкаптонурия, меланоз), беловатым (хилурия, липурия). Отмечают также различные оттеки мочи, например желтый с буроватым оттенком и др.
Мутность мочи может быть обусловлена наличием солей, форменных элементов, микроорганизмов и жира. Определяют мутность, смещая пробирку, находящуюся на уровне глаз, по отношению к какому-либо предмету. Различают слабую, умеренную и большую мутность. При слабой мутности контуры предмета видны сравнительно четко, при умеренной мутности они различаются слабо, если же имеется большая мутность, контуры предмета не видны. В норме моча выделяется прозрачной или слабомутной.
Вывод:
Работа № 2 Общий анализ мочи. Определение удельного веса мочи
Ход работы: Исследуемую мочу наливают в цилиндр объемом 100 мл. Погружают в нее урометр так, чтобы он не касался стенок сосуда. Удельный вес мочи фиксируют по делению урометра, которое соответствует уровню поверхности жидкости.
Физиология полового развития. Возрастные изменения половых функций
Физиология полового развития. Возрастные изменения половых функций
- Цель: Формирование у студентов знаний об основных физиологических процессах, обеспечивающих деятельность репродуктивной системы у мужчин и женщин, оценивать их методами клинического обследования;
- Задачи обучения: научить понимать физиологические процессы, регулирующие деятельность репродуктивной системы у мужчин и женщин и оценивать их методами клинического обследования;
- Основные вопросы темы:
- Функции мужских половых органов
- Мужские половые гормоны. Нарушения.
- Регуляция половых функций мужчины.
- Формирование и механизмы половой мотивации.
- Физиологические основы воспроизведения.
- Функции женских половых органов
- Женские половые гормоны. Нарушения.
- Фазы полового цикла.
- Физиологические закономерности беременности и родового акта.
- Возрастные особенности воспроизведения.
5.Методы обучения и преподавания: Устный опрос, выполнение практических работ,работа с атласами, таблицами, решение ситуационных задач и тестовых заданий по мочеполовой системе; просмостр и обсуждение кинофильма « Половое развитие девочек», «Анатомия секса», «Брачные игры в мире животных». Рубежный контроль
Практическая работа № 1.
ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА «ПОЛОВОЕ РАЗВИТИЕ ДЕВОЧЕК»
Обсуждение кинофильма
Практическая работа № 1.
ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА «АНАТОМИЯ СЕКСА»
Обсуждение кинофильма
Практическая работа № 2
ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА « БРАЧНЫЕ ИГРЫ В МИРЕ ЖИВОТНЫХ»
Обсуждение кинофильма
Практическая работа № 2. Физиология менструального цикла (13.4 стр.154 Судаков).
От первой менструации (менархе) до менопаузы аденогипофиз поддерживает ритмичную секрецию фоллитропина и лютропина, обеспечивающих регулярный менструальный цикл. В событиях, происходящих во время менструального цикла, участвуют яичники
(овариальный цикл) и матка (маточный цикл). Они регулируются гормонами яичников, секреция которых в свою очередь контролируется гипофизарными гонадотропинами.
Овариальный цикл. У взрослой женщины овариальный цикл начинается с развития нескольких первичных фолликулов, содержащих ооциты первого порядка, под действием фоллитропина (ФСГ), выделяемого аденогипофизом. Из этих фолликулов ежемесячно только один продолжает расти, тогда, как остальные разрушаются в результате дегенеративного процесса (атрезия). Клетки гранулезной оболочки растущего фолликула секретируют фолликулярную жидкость, которая накапливается в полости фолликула. Лютропин (ЛГ), выделяемый аденогипофизом, стимулирует клетки обеих тек, побуждая их вырабатывать стероиды, главным образом 17β-эстрадиол.
Таблица 13.1. Гормоны эндокринных желез
| Железа внутренней секреции | Название гормона | Физиологические эффекты |
| Гипофиз · аденогипофиз | Соматотропин (СТГ), белок | Стимуляция синтеза белка клетками: рост костей (стимуляция энхондрального окостенения), мышц, органов. Анаболическое действие. Увеличение относительного содержания в организме белка и воды, снижение жиров. |
| Лактотропин (пролактин) (ЛТГ), белок | Пролиферация роста молочных желез и секреция молока. Поддержание активности желтого тела. Торможение синтеза ФСГ и ЛГ. Стимуляция роста предстательной железы и яичек. | |
| Меланотропин (МСГ), полипептид | Синтез меланина, распределение гранул пигмента в коже, радужке, сетчатке. Повышение возбудимости скелетных мышц и нервов. Учащение сердцебиений. Изменение психоэмоционального состояния (страх, беспокойство). | |
| Фоллитропин (ФСГ), гликопротеид | У женщин: стимуляция роста фолликулов, секреции эстрогенов и овуляции. У мужчин: влияние на образование андрогеносвязывающего белка клетками Сертоли – опосредованная стимуляция сперматогенеза, стимуляция развития семявыносящих канальцев. | |
| Лютропин (ЛГ), гликопротеид | У женщин: стимуляция овуляции, образование желтого тела. Развитие и созревание половых клеток, секреция половых гормонов. | |
| Гормон, стимулирующий интерстициальные эндокриноциты | У мужчин: стимуляция интерстициальных эндокриноцитов яичек. | |
| Кортикотропин (АКТГ), полипептид | Регуляция образования и секреции глюкокортикоидов коры надпочечников. Мобилизация жира из жировой ткани. | |
| Бета-эндорфин | Торможение синтеза и секреции кортикостероидов, кортикотропина и меланотропина. Снижение болевой чувствительности. Подавление чувства голода и пищедобывательного поведения. | |
| · Нейрогипофиз (гормоны синтезируются крупными нейронами супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса, транспортируются по аксонам к нейрогипофизу, откуда поступают в кровь) | Окситоцин, нонапептид | Стимуляция сокращений беременной матки. Сокращение миоэпителиальных клеток ацинусов молочных желез, выделение молока. Усиление тонуса гладких мышц желудочно-кишечного тракта. |
| Антидиуретический (АДГ), вазопрессин, нонапептид | Реабсорбция воды в почечных канальцах (антидиуретическое действие). Сосудосуживающее действие (повышение кровяного давления). Стимуляция секреции кортикотропина, тиротропина, соматропина. Участие в процессах памяти | |
| Щитовидная | Тироксин (Т4) (тетрайодтиронин), трийодтиронин (Т3), йодсодержащие гликопротеиды | Обеспечение роста, умственного и физического развития. Стимуляция энергетического обмена, синтеза белка и окислительного катаболизма жиров и углеводов, поглощения кислорода и метаболизма всех клеток. Повышение чувствительности клеток к катехоламинам. Активация натриевого насоса. Стимуляция водного и электролитного обмена. Повышение возбудимости ЦНС. |
| К–клетки щитовидной, вилочковой и околощитовидных желез. | Тирокальцитонин | Регуляция метаболизма кальция и фосфора; гипокальциемический фактор: подавление активности остеокластов и поступления кальция и фосфора в кровь. |
| Околощитовидные | Паратирин, белок | регуляция метаболизма кальция и фосфора; гипокальциемический фактор: стимулирует поступление кальция и фосфора из костной ткани в кровь, усиливает реабсорбцию кальция в почке и его всасывание в кишечнике. |
| Поджелудочная: В-клетки | Инсулин; белок | Регуляция обмена углеводов, липогенез, гликогенез: активация утилизации клетками глюкозы. Стимуляция синтеза белка. Подавление липолиза и усиление образования жиров. |
| А – клетки | Глюкагон; белок | Стимуляция гликогенолиза и липолиза в печени. Усиление секреции адреналина. Регуляция секреции инсулина. Выраженный катаболический эффект. |
| Надпочечники: · Корковое вещество | Гидрокортизон (кортизол), выработка регулируется АКТГ | Регуляция обмена углеводов, белков, жиров, глюконеогенез, катоболическое действие, липолиз. Противовоспалительное действие, повышение устойчивости к инфекции. |
| Альдостерон | Регуляция минерального обмена и водно-солевого равновесия. Увеличение активного транспорта натрия через клеточные мембраны. Повышение реабсорбции натрия и воды в канальцах нефрона: задерживает в организме натрий и хлор и усиливает выведение калия и аммония. Аналогичное влияние на клетки потовых, слюнных и кишечных желез. Участие в адаптации организма к повышенной температуре окружающей среды. | |
| Андрогены; стероиды | См. гормоны половых желез | |
| · Мозговое вещество | Катехоламины; адреналин, норадреналин | Стимуляция всех видов обмена веществ: гликогенолиза, гликонеогенеза, липолиза. Термогенное действие. Учащение, усиление сокращений сердца. Сужение кровеносных сосудов. Расширение бронхов, зрачков. Участие в реакциях стресса. Увеличение вентиляции легких, доставки кислорода к мышцам, сердцу и мозгу. |
| Яичники | Эстрогены: эстрадиол, эстрон, эстриол; стероиды | Половая дифференцировка у эмбриона, развитие половых органов, вторичных половых признаков, половое поведение соответственно фенотипу. Обеспечение пролиферативной фазы эпителия слизистой оболочки матки. Анаболическое действие, особенно в периоде полового созревания. |
| Прогестерон; стероид | Подготовка слизистой оболочки матки к имплантации зародыша. Блокирует действие эстрогенов на матку, обеспечивая сохранение беременности. Торможение секреции пролактина. Катоболическое действие | |
| Яички | Андрогены: тестостерон, андростерон, андростендион; стероиды | Половая дифференцировка эмбриона по мужскому типу. Развитие вторичных половых признаков, мужское половое поведение и агрессивность. Мощное анаболическое действие. |
| Эпифиз | Мелатонин | Концентрация пигмента в меланофорах. Влияние на репродуктивную функцию: подавление активности гонад. Торможение синтеза кортикотропина. Антиоксидант. Регуляция цикла «сон – бодрствование». |
| Серотонин | Регуляция моторики желудочно-кишечного тракта, выделения слизи. Серотонинергические нейроны головного мозга участвуют в регуляции поведения, сна, терморегуляции. Подавление активности гонад. Регуляция суточных ритмов активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. | |
| Адреногломерул-отропин | Регуляция секреции альдостерона |
Возрастание уровня эстрадиола во время фолликулярной фазы действует на гипофиз по принципу отрицательной обратной связи, вызывая понежения уровня ФСГ в крови (4-й и 11-й дни); уровень ЛГ остается наизменным. Уровень эстрогена достигает максимума примерно за 3 дня до овуляции и действует в это время на гипофиз по принципу положительной обратной связи, стимулируя выделение как ФСГ, так и ЛГ. Как пологают, ФСГ необходим для стимуляции роста фолликулов, но дальнейшее их развитие контролируется главным образом ЛГ. Во время овуляции ооцит второго порядка отделяется от стенки лопнувшего фолликула, выходит в брюшную полость и поподает в фаллопиеву трубу.
Маточный цикл маточный цикл делится на три фазы, связанные с определенными структурами и фунциональными изменениями эндометрия.
Менструальная фаза характерезуется отторжением эпителиального слоя эндометрия. Перед самой менструацией кровоснабжение этой области уменшается в результате сужения спиральных артериол в стенки матки, вызываемого подением уровня прогестерона в крови после инволюции желтого тела. Недостаточное кровоснабжение приводит к гибели эпителиальных клеток. Затем сужение спиральных артериол сменяется их расширением, и под действием усилившегося притока крови эндометрия отторгается, и его остатки выводится вместе с кровью в виде менструальных выделений.
Пролиферативная фаза совпадает с фолликулярной фазой овариального цикла и состоит в быстрой пролиферации клеток эндометрия, приводящей к его утолщению под контролем эстрогена, выделяемого развивающимся фолликулом.
Секреторная фаза обеспечивается прогестероном, выделяемым желтым телом и стимулирующим секрецию слизи трубчатыми железами. Вместе с эстерогенами прогестерон подготавливает эндометрий для имплантации в него оплодотваренной яйцеклетки.
| клетки | гормоны |
| Лимфоциты Тучные клетки (мастоциты)
Тромбоциты Эозинофильные лейкоциты Макрофаги Естественные киллеры Моноциты-макрофаги Эндотелиальные клетки Фоторецепторные клетки сетчатки Амакриновые клетки сетчатки Тимоциты
Эпителиальные клетки тимуса
Астроциты
Клетки Лейдига Гломерулоциты Миоциты предсердий Миоциты желудочков Клетки Меркеля Хондроциты Клетки амниона и планцентарного трофобласта Клетки эндометрия | АКТГ, СТГ, пролактин, мелотанин Мелатонин, серотонин, гистамин, ВИП Серотонин, мелатонин Серотонин, мелатонин, ВИП СНП Серотонин, мелатонин, эндорфины Матрилизин Эндотелины, NО, СНП Мелатонин Соматостатин ЛГ, тимулин, тимопоэтины I и II, α1 –тимозин Серотонин, мелатонин, простагландины NО, эндотелины, простагландины, фактор роста нервных клеток Мелатонин Эндотелины ПНП ЖНП Эндорфины Фактор роста хрящевой ткани Лептин, мелатонин
Мелатонин |
| Примечание. СТГ- соматротропный гормон, ВИП-вазоактивный интестинальный пептид, СНП- сосудистый натрийуретический пептид, ЛГ- лютропин, лютеинизирующий гормон, ПНП-предсердный натрийуретический пептид, ЖНП- желудочковый натрийуретический пептид. | |
Если происходит оплодотворение, эмбрион производит хорионный гонадотропин (ХГ) для поддержания функции желтого тела беременности и плодотворения синтеза прогестерона. Если оплодотворение не происходит, синтез прогестерона прекращается и эндометрий отслаивается; примерно через 5 дней после этого наступает менструация.
Оформление протокола: 1. Зарисуйте схему меструального цикла.
Практическая работа №3. Тест базальной температуры (Судаков 13.5. стр 161).
Измерение базальной (в прямой кишке) температуры – метод, онованный на свойстве прогестерона влиять на центр терморегуляции гипоталамуса, вызывая повышение температуры. Тест базальной температуры является самым простым способом проконтролировать наличие овуляции, особенно в тех случаях, когда имеется подозрение на эндокринную причину бесплодия у женщин.
При нормальном менструальном цикле базальная температура меняется в зависимости от фазы цикла. В фолликулярной фазе цикла температура обычно ниже 37˚С, перед овуляцией она немного снижается. После произошедшей овуляции базальная температура увеличивается (если желтое тело нормально функционирует). В лютеиновой фазе температура повышается на 0,6-0,8˚С, за 1-2 дня до наступления менструации температура вновь понижается. Указанные флюктуации температуры связаны с колебаниями фоллитропина (эстроген) и прогестерона в организме. Двухфазная температура указывает на чередование фолликулярной и лютеиновой фаз, типичное для нормального (овуляторный) яичникового цикла. При ановуляторном (однофазный) цикле наблюдается характерная монотонность температурной кривой, без овуляторного подъема.
Обычно измеряют температуру в прямой кишке утром, перед подъемом, в положении лежа на боку, до приема пищи. Измерение проводят в течении 3-4 менструальных циклов, в одно и то же утреннее время; данные фиксируют. Обязательно строят график колебаний температуры, который пациентка предъявляет врачу. Оценивают:
– разность температур в І и ІІ фазе цикла (борльше 0,3-0,4˚);
– Интенсивность подъма (в течении 1-2 сут) и длительность повышения температуры после овуляторного понижения (не менее 10-12 сут).
Оформление протокола. Сравните два типа колебаний базальной температуры (Судаков, стр.161, рис. 13.3). Укажите, какой из них является овуляторным, а какой – ановулятороным.
Расчитайте по графикам (в днях) продолжительность фаз яичникового цикла в случаях а и б.
Контроль:
Решение ситуационных задач:
Задача 1
После родов у женщины выработка грудного молока оказалось слабой. Недостаток какого или каких гормонов, а также внешних естественных раздражений могли стать причиной сниженной лактации?
Алгоритмы решения:
Гормоны регулирующие детородную функцию и их взаимоотношения.
- Система гипоталамус-гипофиз.
- Гормональная регуляция развития молочных желез и функция лактации.
- Физиологическая роль акта сосания и отделения молока.
Задача 2
Во время родов отмечено резкое ослабление сокращений матки. Роды затягиваются, что создает угрозу жизни плоду. Гормон какой эндокринной железы следует ввести беременной?
Установлено, что после родов сокращение матки происходит гораздо активней при раннем начале грудного вскармливания. Каков физиологический механизм взаимодействия этих двух явлений?
