Программа практической работы на занятии. Тема 10. Регуляция функций почек

Тема 10. регуляция функций почек.

Мотивационная характеристика темы. Знание механизмов регуляции функций почек необходимо для понимания процессов функционирования системы выделения различных функциональных состояниях, что обеспечивает нормальный уровень метаболических процессов в органах и тканях.

Цели занятия: знать – 1) механизмы регуляции функций почек; 2) роль факторов нервной и гуморальной регуляции в процессах функционирования почек.

ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:

1. Виды регуляции функции почек.

2. Факторы, регулирующие фильтрацию в клубочках и ее скорость.

3. Механизмы регуляции почечной реабсорбции.

4. Регуляция секреторных процессов в канальцах и собирательных трубочках.

5. Рефлекс мочеиспускания и факторы его регуляции.

6. Изменения мочеобразования и мочевыделения в соответствии с возрастом.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:

1. Перечислите виды регуляции функции почек.

2. Укажите факторы, изменяющие скорость фильтрации в почечных клубочках.

3. Перечислите механизмы, усиливающие и ослабляющие почечную реабсорбцию.

4. Механизмы, увеличивающие и ослабляющие секрецию

5. Нарисуйте рефлекторную дугу мочеиспускания

1. Составление контура регуляции процесса мочеиспускания.

При регуляции процесса мочеиспускания отрицательная и положительная обратные связи взаимодействуют, что обеспечивает эффективное осуществление данного регуляторного процесса. Пузырь в рассматриваемой ситуации является объектом управления. Целесообразно ли, чтобы моча выводилась маленькими порциями? Очевидно, нет, иначе моча выделялась бы слишком часто. Целесообразно ли, чтобы порции были очень большими? Тоже нет, так как возникла бы угроза перерастяжения и травмирования мочевого пузыря. Следовательно, должен существовать определенный, не слишком большой уровень растяжения пузыря скопившейся мочой. При достижении этого уровня мышечный сфинктер, находящийся в шейке мочевого пузыря, должен расслабляться, а гладкие мышцы пузыря сокращаться, что приводит к выбрасыванию мочи через мочеиспускательный канал наружу.

При накоплении в пузыре определенного количества мочи он соответственно растягивается. Степень этого растяжения улавливается рецепторами (измерительный элемент), находящимися в стенках мочевого пузыря. Возбуждение от рецепторов передается в крестцовый отдел спинного мозга, где находится центр (управляющий элемент) рефлекса мочеиспускания, и, если не происходит произвольное (сознательное) торможение рефлекса (которое тоже имеет свои границы), то сфинктер расслабляется и начинается сокращение гладких мышц пузыря. В этом проявляется действие отрицательной обратной связи – она не позволяет пузырю растягиваться сверх определенного уровня.

Почему же опорожнение пузыря не прекращается, как только растяжение его стенок уменьшится после выхода первой же порции мочи? Действительно, отрицательная обратная связь способствует удержанию регулируемой величины на определенном уровне. В некоторых случаях этого достаточно. Например, при поддержании постоянства артериального давления, температуры тела, осмотического давления крови и т.д. Но в данном случае, если бы в процессе регуляции работы мочевого пузыря участвовала только отрицательная обратная связь, это привело бы к тому, что пузырь был все время наполнен определенным количеством мочи. При увеличении этого количества избыток выбрасывался бы за счет сокращения мышц пузыря, но оно сразу же прекращалось, как только растяжение стенок уменьшится до заданного уровня. Таким образом, ситуация оказывается более сложной. Отрицательная обратная связь предупреждает перерастяжение пузыря, но не может обеспечить быстрый переход в новое состояние – полное опорожнение.

Когда моча попадает в мочеиспускательный канал, он растягивается и раздражаются заложенные в его стенках рецепторы. Возникающие импульсы стимулируют центр мочеиспускания, который заставляет мышцы мочевого пузыря продолжать сокращаться. Таким образом, прохождение мочи по мочеиспускательному каналу приводит к сокращению мышц пузыря, а это в свою очередь способствует дальнейшему выбросу мочи в канал и продолжению растяжения его стенок. Сокращение мышц мочевого пузыря приводит к прохождению мочи по мочеиспускательному каналу и растяжению его стенок. А растяжение стенок канала стимулирует дальнейшее сокращение мышц пузыря. Это проявление положительной обратной связи.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. Концентрацией каких ионов преимущественно обусловлено осмотическое давление плазмы?

A. Ионами Са++

B. Ионами К+

C. Ионами Na+

D. Ионами Cl-

E. Фосфат-ионами

2. Где синтезируется альдостерон?

A. Мозговым веществом надпочечников

B. Корой надпочечников

C. Задней долей гипофиза

D. Передней долей гипофиза

E. Мозговым веществом почек

3. Выделение ренина в клетках юкстагломерулярного аппарата увеличивается при:

A. Уменьшении почечного кровотока и снижении уровня натрия в плазме

B. Сужении выносящего сосуда клубочка

C. Повышении уровня натрия в плазме

D. Увеличении объема циркулирующей крови

E. Увеличении почечного кровотока и повышении уровня натрия в плазме

4. Предсердный натрийуретический гормон:

A. Выделяется в правом предсердии

B. Расширяет почечные артерии

C. Уменьшает реабсорбцию натрия в почках

D. Уменьшает выделение альдостерона

E. *Все ответы верны

5. При наличии АДГ наибольшая фракция первичной мочи реабсорбируется в:

A. Проксимальном извитом канальце

B. Петле Генле

C. Дистальном извитом канальце

D. Собирательной трубочке коркового слоя

E. Собирательной трубочке мозгвого слоя

6. Какая из перечисленных структур является местом действия альдостерона:

A. Клубочек

B. Проксимальный каналец

C. Тонкая часть петли Генле

D. Собирательная трубочка коркового слоя

E. Все перечисленные структуры

7. Задержка Na⁺ и гипертензия при сниженном или нормальном уровне альдостерона в плазме (синдром Лиддла) связана с мутацией гена, ответственного за белок:

A. Альдостеронсинтетазу

B. Внутренне-направленных К⁺- каналов

C. 11 - β - гидроксилазу

D. V₂ – рецептора

E. Na⁺- эпителиального канала

8. Как действует паратгормон на канальцевую реабсорбцию?

A. Снижает реабсорбцию фосфора

B. Снижает реабсорбцию Na⁺

C. Снижает реабсорбцию HCO3^-

D. Увеличивает реабсорбцию Ca⁺⁺

E. Все ответы верны

9. Как действует кальцитонини на канальцевую реабсорбцию?

A. Снижает реабсорбцию фосфора

B. Снижает реабсорбцию Na⁺

C. Снижает реабсорбцию Cl^-

D. Снижает реабсорбцию Ca⁺⁺

E. Все ответы верны

10. Как действует АДГ на канальцевую реабсорбцию?

A. Увеличивает реабсорбцию воды

B. Снижает реабсорбцию воды

C. Не влияет на реабсорбцию воды

D. Снижает, затем увеличивает реабсорбцию воды

E. Все ответы верны

Ответы: 1.С., 2.B., 3.A., 4.E., 5.A., 6.D., 7.E., 8.E., 9.E., 10.A.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»:

1. Какие гормоны влияют на активный транспорт Na⁺ и Cl^- в системе канальцев нефрона?

A. альдостерон

B. атриопептид

C. прогестерон

D. АДГ

E. *все перечисленные

2. При отсутствии АДГ наибольшая фракция первичной мочи реабсорбируется в:

A. *Проксимальном извитом канальце

B. Петле Генле

C. Дистальном извитом канальце

D. Собирательной трубочке коркового слоя

E. Собирательной трубочке мозгвого слоя

3. Как действует альдостерон на канальцевую реабсорбцию?

A. Увеличивает реабсорбцию Na⁺

B. Увеличивает реабсорбцию воды

C. Снижает реабсорбцию K⁺

D. Снижает реабсорбцию H⁺

E. *Все ответы верны

4. Какие гормоны повышают проницаемость мембран дистальных отделов нефорна для воды?

A. АДГ

B. Пролактин

C. Хорионический гонадотропин

D. Прогестерон

E. *все перечисленные

5. При каком наполнении мочевого пузыря возникает устойчивый позыв к мочеиспусканиюу взрослого человекав норме?

A. 10-50 мл

B. 50-100 мл

C. 100-150 мл

D. *200-250 мл

E. Не зависит от наполнения

6. Какие гормоны влияют на кровоток в прямых сосудах мозгового вещества почек?

A. Ангиотензин-II

B. Кинины

C. Простагландины

D. АДГ

E. *все перечисленные

7. Рецепторы рефлекса мочеиспускания в мочевом пузыре относятся к:

A. Хеморецепторам

B. Терморецепторам

C. *Барорецпторам

D. Проприорецепторам

E. Все перечисленные

8. Какие гормоны влияют на чувствительность клеточных рецепторов к вазопрессину?

A. Паратирин

B. Кальцитонин

C. Простагландины

D. альдостерон

E. *все перечисленные

9. Какие гормоны влияют на осмотический градиент интерстиция почки?

A. Паратирин

B. Кальцитриол

C. инсулин

D. тиреоидные гормоны

E. *все перечисленные

10. Гормоны, повышающие осмотическое давление канальцевой мочи, за исключением…

A. Тиреоидные гормоны

B. *инсулин

C. Глюкагон

D. Паратирин

E. Кальцитриол

Ответы: 1-E, 2-A, 3-E, 4-E, 5-D, 6-E, 7-C, 8-E, 9-E, 10-B.

Ситуационные задачи:

1. Объясните, почему при интенсивной мышечной работе может резко уменьшиться образование мочи? Ответ: При мышечной работе возбуждается СНС. Выделяется А, который при взаимодействии с различными рецепторами изменяет диаметр сосудов различных органов, что приводит к перасперделению кровотока. Сосуды работающих мышц расширяются и они получают больше крови. А действует на бэта-рецепторы в коронарных сосудах сердца и кровоснабжение сердца также увеличивается. Автономная регуляция мозгового кровообращения обеспечивает сохранение его на постоянном уровне. Таким образом мышцы, сердце и мозг в условиях физической нагрузки работают в оптимальном режиме кровоснабжения. Однако, адреналин суживает сосуды внутренних органов и их кровоснабжение временно ухудшается. В почках это может привести к прекращению диуреза.

2. При экспериментальном исследовании животному в кровь введен ренин. Объясните, какие изменения в мочеобразовании у него произойдут и почему? Ответ: Увеличение количества ренина способствует усилению мочеобразования, так как при этом возрастает АД в клубочках, что приводит к росту фильтрационного давления.

3. Объясните, какие изменения в мочеобразовании будут происходить при увеличении осмотического давления крови? При увеличении осмотического давления крови вода за­держивается почками и количество мочи уменьшается. Одновре­менно замедляется обратное всасывание солей.

4. Объясните, какие изменения в функциях почек произойдут, если жи­вотному в кровь ввести антидиуретический гормон? Антидиуретический гормон (АДГ) стимулирует реаб-
сорбцию воды в почках, поэтому выделение конечной мочи уменьшается.

5. Добавьте недостающие звенья в схему саморегуляции: осмотическое давление –осморецепторы -? -? – почка -? – восстановление осмотического давления. Ответ: осмотическое давление – осморецепторы – гипоталамус – секреция АДГ и непосредственное влияние на кору надпочечников с выделением альдостерона – почки – выделение или задержка воды и солей – восстановление осмотического давления.

6. Как Вы полагаете, на каком объекте из нижеперечисленных было установлено, что порог раздражения изменяется в зависимости от продолжительности раздражающего стимула (закон «силы-времени»): седалищный нерв лягушки, икроножная мышца крысы, гладкая мышца мочеточника кролика, сетчатка глаза человека? Объясните, почему. Ответ: Принципиально такая зависимость имеет место у всех возбудимых объектов. Однако только гладкая мышца мочеточника кролика имеет наименьшую величину скорости возникновения и протекания возбуждения, что технически наиболее легко зарегистрировать и соответственно обнаружить искомую зависимость.

7. В процессе исследования из мочеточника и крупной артерии животного вырезаны отрезки одинаковой длины и помещены в раствор Рингера. Объясните, можно ли путем наблюдения (без каких-либо воздействий) отличить один от другого? Различия во внешнем виде во внимание не принимаются. Ответ: Одна из важных особенностей гладких мышц – наличие автоматии (способность к спонтанным сокращениям). Однако не во всех органах она выражена одинаково. Высокая активность имеет место в гладких мышцах желудка, кишечника, мочеточника, матки. Очень низкая активность в мышцах артерий, семенных протоков. Следовательно, изолированный и помещенный в раствор Рингера отрезок мочеточника будет самопроизвольно сокращаться, а отрезок артерии – нет.

8. Объясните, с помощью каких экспериментальных исследований можно установить, что полый орган, например, мочевой пузырь, состоит из гладкомышечной мускулатуры. Какова физиологическая роль данного явления? Ответ: Гладкие мышцы обладают пластичностью и поэтому при растяжении их напряжение изменяется в очень малой степени. Скелетные же мышцы пластичностью не обладают. Если бы они находились в стенках полого органа, то при его растяжении в мышцах возникало большое напряжение и соответственно значительно возрастало бы давление, что физиологически невыгодно, например, в мочевом пузыре. В реальных же условиях давление в мочевом пузыре при растяжении его мочой почти не изменяется благодаря указанной особенности гладких мышц. Регуляция работы такого органа осуществляется за счет сигналов о растяжении его стенок.

9. В результате несчастного случая у больного произошел разрыв спинного мозга и наступил паралич нижних конечностей. Объясните, какие еще функции оказались нарушенными? Ответ: Если наступил паралич только нижних конечностей, значит разрыв спинного мозга произошел выше поясничного и сакрального отделов. В сакральном отделе находятся центры, управляющие функциями мочеполовой системы. Следовательно, будут нарушены и они.

10. Известно явление болевой анурии. Суть его в том, что при сильной боли работа почек может временно замедлиться вплоть до полного прекращения образования мочи. Объясните физиологическое значение данного явления. Ответ: Данное явление имеет приспособительный характер, который выработался в процессе эволюции в ответ на боль, которая сопровождает травмы и кровопотери. При этом почки временно прекращают образование мочи и организм сохраняет жидкость перед угрозой ее потери.

11. В процессе исследования один человек выпил два стакана соленой воды, второй – два стакана водопроводной воды, третий пять минут полоскал рот соленой водой. Объясните, как изменилась величина диуреза у каждого? Ответ: Величина диуреза 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.

12. Объясните, почему образование камня в мочеточнике тормозит диурез? Ответ: Во-первых, это перекрытие – частичное или полное просвета мочеточника. Отток мочи затрудняется, что приводит к повышению внутрипочечного давления. При повышении внутрипочечного давления по механизму отрицаетльной обратной связи фильтрация мочи уменьшается вплоть до полного прекращения. Во-вторых, растяжение стенок мочеточника вызывает сильную боль и, как следствие, болевую анурию.

13. В процессе экспериментального исследования у животного вызвали значительное уменьшение диуреза. При этом установили, что порция взятой у него крови оказывает суживающее действие на сосуды. Объясните механизм уменьшения диуреза в данном случае. Ответ: Если 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.

14. Известно, что в регуляции деятельности почек нервные влияния выражены слабее, чем гуморальные, но все же имеют место. Объясните их проявления. Ответ: Обеспечивают образование мочи артериолы и капилляры клубочков и канальцы, на гладкие мышцы стенок которых и происходит влияние факторов нервной регуляции. При изменении просвета этих сосудов в них меняется количество протекающей крови и величина фильтрационного давления.

15. В эксперименте на животном область канальцев почек подвергли избирательному охлаждению. Объясните: 1) Как это повлияет на содержание натрия и калия в моче? 2) Как охлаждение отразится на количестве вторичной мочи? Ответ: 1) 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. Т.к. натриеый насос работает сопряжено с калиевым, секрция калия уменьшится. 2) Уменьшение выхода натрия в межклеточную жидкость мозгового вещвтсва почки снизит ее концентрационную способность, поскольку повышенная осмотическая реакция межклеточной жидкости мозгового вещества необходима для выхода воды из собирательных трубочек. Следовательно, количество вторичной мочи увеличится.

16. Объясните, почему при растяжении предсердий избытком притекающей крови в них образуется натрийуретический гормон. В чем физиологическое значение этой реакции? Ответ: Натрий активно реабсорбируется в канальцах. Это, в свою очередь способствует реабсорбции воды и увеличению ОЦК, что приводит к растяжению предсердий избытком притекающей крови. 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.

17. Объясните, как изменится диурез, если у животного понижено осмо­тическое давление крови и увеличено артериальное давление? Диурез увеличится за счет усиленного выхода воды по осмотическому градиенту и одновременного увеличение фильтра­ционного давлении.

18. В мочевом пузыре человека содержится 300 мл мочи. Объясните, ис­пытывает ли он позыв на мочеиспускание? Да, так как 300 мл в норме является порогом для появле­ния позыва на мочеиспускание.

19. В крови повысилось содержание альдостерона. Объясните, какие из­менения в функциях почек следует при этом ожидать? Альдостерон усилит реабсорбцию натрия, это повлечет за собой увеличение реабсорбции воды и количество мочи уменьшится.

20. За первые четыре часа после поступления больного в кли­нику у него выделилось 50 мл мочи, за вторые 4 часа — 80 мл, в следующие четырех часовые промежутки 100 мл, 160 мл и 100 мл соответственно. Объяснте, в какое время суток поступил больной в клинику? Ответ: Больной поступил в клинику ночью.

21. Объясните, почему в ночное время величина диуреза уменьшается. Ответ: Ночью уменьшается АД, что приводит к падению фильт­рационного давления и уменьшению фильтрации.

ответы к Ситуационным задачам:

Дата добавления: 2014-11-28