Выделение Тренировочные задачи

498. Существуют климатические курорты, на которых лечат больных с заболеваниями почек. Каковы особенности климата- на этих курортах?

Решение. Очевидно, что климатические факторы сами по себе не могут повлиять непосредственно на механизмы образования мочи. Значит, влияние косвенное. В таком случае остается единственная возможность – уменьшить, нагрузку на почки. Значит, используем правило, АСС и строим систему «органы выделения». Это почки, потовые железы, в меньшей степени кишечник и некоторые другие органы. Основная часть мочи – вода. Каждые сутки в клубочках фильтруется 180-200 литров воды и затем 99 % ее подвергается реабсорбции в канальцах. Чтобы разгрузить почки от этой работы, ее частично перекладывают на потовые железы. Особенно энергично они работают в сухую и жаркую погоду. Именно таким и является климат на упомянутых курортах.

499. Один человек выпил два стакана соленой воды, второй – два стакана водопроводной воды, третий пять минут полоскал рот соленой водой. Как изменилась величина диуреза у каждого?

Решение. Правило АСФ. Исследуем систему «диурез». Его величина во многом зависит от осмотического давления крови. Если в крови много солей, вода экономится, чтобы не допустить дальнейшего увеличения осмотического давления. Соответственно диурез уменьшается. Если солей мало, избыток воды выводится и диурез увеличивается. Соленая вода повышает осмотическое давление и диурез уменьшается. В водопроводной воде солей мало, она гипотонична и, следовательно, разбавляет кровь. Осмотическое давление крови снижается, диурез возрастает. Полоскание же рта соленой водой не влияет на диурез, так как в ротовой полости нет осморецепторов, раздражение которых вызывает осморегулирующий рефлекс.

500. Почему образование камня в мочеточнике тормозит диурез?

Решение. Без камня работа системы «диурез» нормальная, с камнем – тормозится вплоть до полного прекращения образования мочи в соответствующей почке. Используем прямое правило АРР-ВС. Различия в узлах пересечения обусловлены наличием камня. Во-первых, это перекрытие – частичное или полное просвета мочеточника. Отток мочи затрудняется, что приводит к повышению внутрипочечного давления, которое является элементом подсистемы «фильтрация мочи». При повышении внутрипочечного давления фильтрация мочи уменьшается вплоть до полного прекращения. Во-вторых, растяжение стенок мочеточника вызывает сильную боль и, как следствие, болевую анурию.

501. Врач с терапевтической целью назначил больному вливание больших количеств изотонического раствора глюкозы. Через некоторое время состояние больного ухудшилось. В чем ошибка врача?

Решение. Задача может показаться не совсем понятной. Ведь глюкоза вещество, которое никакого вреда причинить не может. Но ввели не просто глюкозу, а раствор глюкозы. Значит, проанализируем взаимодействие системы «раствор глюкозы» с системой «организм». Это взаимодействие начинается после попадания раствора глюкозы в кровь. Обратите внимание – раствор введен в большом количестве. Следовательно, в крови с одной стороны появилось много глюкозы, а с другой – экрана зависит от количества рецепторов, возбудившихся после введения раствора. У какой из собак «телевизор» будет светиться ярче?

В оригинале пропущены страницы

509. Можно ли поставить дифференциальный диагноз сахарного или несахарного диабета, если в Вашем распоряжении имеется только набор полых пластмассовых шариков разного диаметра?

510. У экспериментального животного вызвали значительное уменьшение диуреза. Одновременно установили, что порция взятой у него крови оказывает суживающее действие на сосуды. Объясните механизм уменьшения диуреза.

511. Синтезировано новое безвредное для организма вещество. Как установить в эксперименте, можно ли использовать это вещество для определения коэффициента очищения?

512. В регуляции деятельности почек нервные влияния выражены слабее, чем гуморальные, но все же имеют место. В чем конкретно они проявляются?

513. В эксперименте на животном область канальцев почек подвергли избирательному охлаждению. Как это повлияло на содержание натрия в моче?

514. Почему при некоторых заболеваниях почек у больных возникают отеки?

515. У разных видов животных соотношение между толщиной коркового и мозгового слоя почек существенно отличается. Особенно большая величина коркового слоя наблюдается у грызунов, обитающих, в пустыне. В чем физиологический смысл этой особенности?

516. Пищевая глюкозурия у здорового человека (появление глюкозы в моче) наблюдается после приема больших количеств углеводов. Через некоторое время глюкоза из мочи исчезает. Почему все это происходит? Ответ нужно дать в конкретной форме, описав работу соответствующих механизмов.

517. При растяжении предсердий избытком притекающей крови в них образуется натрийуретический гормон. Почему? В чем физиологическое значение этой реакции? Исходя из механизма действия данного гормона, к какой группе регуляторных факторов Вы его отнесете – быстро или относительно медленно действующих?

518. Снижение АД в приносящих сосудах почек может привести к катастрофическим последствиям из-за прекращения клубочковой фильтрации. В таких случаях вступает в действие защитный механизм. В почках образуется ренин, который после ряда превращении трансформируется в ангиотензин-2, обладающий сильным сосудосуживающим действием и, следовательно, способствующий повышению КД. Как Вы думаете, можно ли ожидать, что ангиотензин-2 влияет также и на образование альдостерона? Почему?

519. Для кого более опасны значительные водные нагрузки – для грудного младенца или для взрослого человека?

Решения задач для самоконтроля

507. Правило АРР-ВС. В узлах пересечения с одной стороны диурез, а с другой день или ночь. Ночью, а точнее во время сна изменяется целый ряд физиологических показателей. В значительном большинстве случаев в сторону уменьшения. Нужно найти среди них такой элемент системы, который непосредственно влияет на величину диуреза. Поразмыслив, приходим к выводу, что это величина АД. Ночью она уменьшается. Это приводит к снижению фильтрационного давления, уменьшению количества образующейся первичной мочи и в конечном счете к снижению диуреза.

508. Правило АСФ. Какие физиологические параметры могут измениться после введения в кровь солевого раствора? Это – объем плазмы и жидкости в межклеточном пространстве, а также осмотическое давление крови и ионный состав плазмы. У первой собаки будут возбуждаться только волюморецепторы, а у второй, кроме волюморецепторов еще и осморецепторы и натрийуретические рецепторы. Поэтому у второй собаки «телевизор» будет светиться ярче.

509. Правило САС. Нужно сравнить особенности порций мочи. Хотя у нас имеется только одна порция, но по условию задачи можно считать, что имеется моча двух больных – с сахарным диабетом и несахарным диабетом. Чем же они отличаются? При сахарном диабете в моче всегда содержится повышенное количество сахара. При несахарном диабете нарушена реабсорбция воды в канальцах почек и больной выделяет большое количество мочи, Понятно, что в последнем случае концентрация содержащихся в моче веществ значительно снижена. Теперь сопоставим две системы – «моча» и «полые пластмассовые шарики», По какому показателю различаются рассмотренные порции мочи? Прежде всего по плотности. Моча больного сахарным диабетом из-за избытка сахара более плотная, чем у здорового человека, у больного несахарным диабетом удельный вес мочи меньше, чем у здорового. Выталкивающая сила менее плотной жидкости в соответствии с законом Архимеда меньше. Поэтому можно найти шарики такого диаметра, которые будут в одной порции мочи тонуть (несахарный диабет), а в другой – всплывать (сахарный диабет).

510. Правило АСФ. Раз кровь приобрела сосудосуживающие свойства, значит, в ней появилось соответствующее вещество. Одновременно произошло уменьшение диуреза. Такое двойное действие может оказывать АДГ (вазопрессин). Однако известно, что вазопрессин суживает сосуды только при достаточно высоких его концентрациях. Значит, воздействие на животное привело к выделению больших количеств АДГ, что и проявилось в указанных двух эффектах.

511. Правило АСФ. Главное требование – вещество должно быть беспороговым то есть, не подвергаться в процессе образования мочи ни реабсорбции, ни секреции. Чтобы установить это, нужно сравнить эффекты, полученные при введении одному и тому же животному в идентичных условиях данного вещества и известного беспорогового вещества, например, инулина. Если будут получены идентичные результаты, значит, вещество беспороговое и может быть использовано. Если коэффициент очищения больше, чем у инулина, значит вещество дополнительно к фильтрации секретируется в полость канальцев, а если коэффициент меньше, чем у инулина, значит часть вещества реабсорбируется из канальцев. В обоих этих случаях вещество не подходит для использования с целью определения коэффициента очищения.

512. Сначала правило АСС. Какие структуры обеспечивают образование мочи?

Это сосуды – артериолы и капилляры клубочка и канальцы. На какие из них могут быть оказаны нервные влияния? Опыт должен подсказать Вам, что в первую очередь – это гладкие мышцы стенок артериол, обеспечивающих протекание крови через клубочки. При изменении просвета этих сосудов в них меняется количество протекающей крови и величина КД. В результате изменяется интенсивность фильтрации.

513. Правило АСФ. В канальцах происходит реабсорбция ряда веществ. Особенно большое значение имеет реабсорбция натрия. Этот процесс связан с активным переносом, так как идет против концентрационного и электрохимического градиента. С ним же сопряжен и транспорт глюкозы. Все это требует затраты энергии АТФ. При охлаждении метаболические процессы замедляются. Поэтому активный перенос натрия снизится, реабсорбция уменьшится и количество натрия в конечной моче увеличится.

514. Правило АСФ. Система «отек» отражает нарушение осмотического равновесия между кровью и межклеточной жидкостью. Например, при уменьшении содержания белков в крови в результате голодания. При этом уменьшается онкотическое давление крови, а следовательно, и ее общее осмотическое давление, что приводит к усилению перехода воды в ткани. Возникает отек. При патологическом процессе в почках в моче появляется белок. Потери же значительных количеств белка с мочой опять-таки приводят к снижению онкотического давления крови и появлению отеков.

515. Правило АСС. Размеры какой части нефрона зависят от толщины коркового слоя? Это почечные канальцы. Чем толще корковый слой, тем длиннее канальцы. Теперь перейдем к правилу АСФ. В чем состоит функция канальцев? В реабсорбции веществ, в первую очередь воды. Слово «пустыня» дает нам решающую подсказку. У пустынных грызунов большая протяженность канальцев позволяет за счет усиленного обратного всасывания воды сохранять ее в организме. При этом почки выделяют очень концентрированную мочу.

516. В соответствии с правилом АСФ построим систему «реабсорбция глюкозы». Во-первых, глюкоза реабсорбируется одновременно с транспортом иона натрия. Во-вторых, для этого в мембранах клеток почечных канальцев имеются специальные белки-переносчики. В третьих, на противоположной стороне клетки комплекс натрий – глюкоза – переносчик распадается на свои три составных элемента. В четвертых, после этого освободившиеся переносчики возвращаются назад и способны переносить следующие комплексы натрия и глюкозы. Теперь найдем лимитирующее звено в этой системе. Понятно, что это количество переносчиков. По мере увеличения концентрации глюкозы в крови и, следовательно, в первичной моче все большее количество переносчиков будет включаться в транспортную систему. И, наконец, когда концентрация глюкозы достигнет некоторой критической величины, все переносчики окажутся «мобилизованными». Избыток глюкозы теперь не сможет реабсорбироваться и будет переходить в конечную мочу. Ничего не поделаешь, если все такси заняты, то лишние пассажиры идут пешком.

517. Сопоставим две системы «кровообращение» и «работа почек». Если предсердия растягиваются избытком крови, это говорит об увеличении ОЦК. Принцип регуляции подсказывает, что организм должен в этих условиях стремиться к снижению ОЦК, чтобы не перегружать сердце. Как же может помочь этому натрийуретический гормон? Правило АСФ. Натрий активно реабсорбируется в канальцах. Это, в свою очередь способствует реабсорбции воды. Для снижения ОЦК количество воды в организме необходимо уменьшить. Тогда становится понятным механизм действия натрийуретического гормона. Он способствует уменьшению реабсорбции натрия а, следовательно, и воды. В результате больше воды выводится с мочой и ОЦК уменьшается. Поскольку данный механизм гуморальный, то по сравнению с нервной регуляцией он является относительно медленно действующим.

518. Логика рассуждений такова. АД нужно повысить. Ангиотензин-2 обеспечивает это путем сужения сосудов. А теперь посмотрим на рис. 3.1. Какие еще факторы влияют на величину АД? Это работа сердца и ОЦК. Альдостерон на работу сердца непосредственно не влияет. Но он может изменять ОЦК, усиливая реабсорбцию натрия и воды. А в нашей ситуации ОЦК нужно увеличить, чтобы повысить АД. Отсюда очевиден вывод, что ангиотензин-2 действует двумя путями: непосредственно, суживая сосуды, и опосредованно, стимулируя образование альдостерона и тем самым способствуя задержке воды в организме.

519. К моменту рождения развитие почек еще не заканчивается и активно продолжается в течение первого года жизни. Поэтому для грудных младенцев водные перегрузки могут оказаться опасными, так как компенсаторные реакции почек пока еще весьма ограничены. Вспомните задачу № 42.

Дата добавления: 2014-01-11