У дистальні канальця і збірні трубочки зазвичай надходить близько 15% обсягу первинного фільтрату. З певною часткою умовності реабсорбцію води в усіх відділах нефрона можна поділити на дві частини: щодо облігатна реабсорбция (мало що залежить від водного навантаження і механізмів pегуляціі) в проксимальних канальцях і петлі Генле і факультативна (залежна) - в інших відділах. Поняття про відносну незалежність реабсорбції води в проксимальному відділі вельми умовно, так як і тут вона регулюється відповідними гормонами, але тут цей вплив менш виражено.
На схемі (рис. 80) підсумовані всі основні механізми, що регулюють мочеобразовательную функцію нирок, за винятком розглядалися вище механізмів регуляції процесів фільтрації і ниркового кровообігу. Регуляцію здійснюють гормони в залежності від балансу води і солей в організмі. При зневодненні організму сечі виділяється мало, але вона має високу концентрацію екскретіруемих продуктів. Навпаки, при надходженні в організм великої кількості води виводиться багато нізкоконцентрірованной сечі.
Гуморальні механізми регуляції процесів реабсорбції
Одним з основних гормонів, що забезпечують контроль інтенсивності факультативної реабсорбції води в дісталнх відділах нефронів, є АДГ (вазопресин) гіпофіза. Основним стимулом освіти АДГ є рефлекторний - через осморецептори. що знаходяться в тканини мозку близько третього шлуночка і супраоптического ядра. Порушуються вони при збільшенні (досить і 1%) осмомолярності позаклітинної рідини (тим самим контролюється і осмотичний тиск крові). Це збудження передається нейронам супраоптического ядра гіпоталамуса, регулюючи тут виділення АДГ. У цій області мозку нетипово висока проникність гемаенцефаліческого бар'єру, що дозволяє розчиненим речовин переміщатися з плазми в цереброспінальну рідину, навколишнє осморецептори.
Об'ємний механізм (через ОЦК), а також барорецепторної механізм також присутні, але для їх реалізації потрібно значно більші зміни ОЦК - не менше 10% зниження ОЦК або артеріального тиску. АДГ в крові швидко руйнується (Т1 / 2 близько 25 с), так що для збереження високого рівня реабсорбції води потрібне постійне надходження з гіпофіза все нових порцій його. Недостатнє утворення АДГ може бути наслідком порушення гіпоталамо-гіпофізарних механізмів, що призводить до нецукрового діабету - виділення великої кількості сечі.
На базолатеральних мембранах клітин канальців і збірних трубочок є два типи рецепторів до вазопресину: V1 і V2. Через V1 рецептори здійснюється переважно вазоконстриктором і інші ефекти гормон. А V2-рецептори реалізують гідроосмотіческое вплив гормону.
Мал. 80. Схема регуляції функцій нирки при відновленні осмотичного тиску к. ПНУГ - передсердний натрійуретичний гормон.
АДГ - сберегающий воду гормон. Під його впливом в дистальних відділах неровіфрона створюються умови для утримання води в організмі. Взаємодія гормону з V2-рецепторами призводить до активації аденілатциклази і збільшення в клітинах освіти цАМФ. Остання дифундує на протилежний кінець клітини до апікальної мембрані, де спільно з кальцієм активує проникність мембрани для води. Такий механізм реалізується в збірних трубочках.
У дистальних канальцях під впливом АДГ відбувається вихід з клітини гіалуронідази, що розщеплює гіалуронову кислоту міжклітинної простору. В результаті прoніцаемость епітелію канальців і збірних трубочок для води зростає і вона отримує можливість легко надходити з фільтрату в паренхіму нирки.
На відміну від цього взаємодія гормону з V1 рецептором призводить до утворення всередині клітин інших вторинних месенджерів: інозітолтріфосфат і діацілгліцерола. Ці посередники є регуляторами рівня внутрішньоклітинного цАМФ - вони знижують його. Найбільш виражено це вплив на кровоносних судинах, які звужуються. Даним шляхом вазопресин побічно так само робить свій вплив і на процеси сечоутворення. Таким чином, двома шляхами вазопресин за допомогою двох типів рецепторів не просто підвищує проникність мембрани для води, але робить регулюючий вплив на ці процеси.
Але при дії АДГ лише створюються умови для реабсорбції води. Саме ж рух її визначається співвідношенням іонів в сечі і міжклітинної рідини. Зазвичай коли в паренхімі нирок, навколишнього дистальні канальця і особливо збірні трубочки, осмотичний тиск високий, то вода виходить з фільтрату і затримується в організмі. Однак, якщо з якої-небудь причини на попередніх етапах не відбудеться достатньої реабсорбції іонів і концентрація їх в надійшла сюди сечі залишиться високою, то, незважаючи на присутність АДГ, діурез буде підвищеним. Гиперосмия «не випустить» воду з канальця. Таким шляхом, наприклад, виникає поліурія при цукровому діабеті, коли в сечі залишається нереабсорбірованная глюкоза.
Гормональна регуляція реабсорбції іонів. На пpоцесс реабсорбції води в дистальних відділах нефрона впливає також і реабсорбція Nа + і Сl -. Якщо Nа + буде затримуватися в сечі, то одночасно буде утруднена і реабсорбція води. Реабсорбцію Nа + в свою чергу регуліpуют альдостерон - гормон коркового речовини надниркових залоз і натрийуретические гормони передсердь.
Зниження концентрації Nа + в кpови стимулює утворення альдостерону, який Створена умови для активної реабсорбції Nа + епітеліальними клітинами дистальних відділів нефрона. В основі впливу альдостерону лежить регуляція біосинтезу Na, K-АТФази в зазначених клітинах. Активне відкачування Na + з клітин забезпечує процес надходження іона в клітини з фільтрату (рис. 81). Інтенсивність секреції альдостеpона залежить також від уpовня ангіотензину II в кpови.
Мал. 81. Механізм дії альдостерону в клітці епітелію канальців.
Реабсорбція Nа + регуліруeтся ще й передсердними натрійуретичного пептиду (АНП і ВNP). Ці пептиди виробляються кардиомиоцитами (головним чином лівого передсердя) при перерозтяганні їх надходить кров'ю. Натрийуретические гормони (ПНУГ) продукуються миоцитами предсерцій (в основному правим передсердям - в 1,5-3 рази більше, ніж лівим). Але трохи їх утворюється і в збірних трубочках нирок, а також аденогипофизе, хромафинних клітинах надниркових залоз. При вивільненні прогормон (126 амінокислот) розділяється на два з'єднання: proANP (99-126) і # 945; -proANP (1-98). Другий з них (# 945; -proANP) виводиться з організму дуже швидко (Т1 / 2 - 3-4 хв.), А proANP знаходиться в циркуляції відносно довго (Т1 / 2 60-100 хв.). У зв'язку з цим інтенсивність секреції ПНУГ краще відображає саме рівень в крові proANP.
Мал. 82. Схема шляхів грмональной регуляції реабсорбції води.
Виділяють три основні ефекту цих пептидів на нирки, які реалізуються при взаємодії гормону з відповідними рецепторами (А і В) за посередництвом активації системи вторинного посередника - цГМФ: по-перше, збільшується клубочкова фільтрація за рахунок розширення приносить і звуження виносить артеріол; по-друге, зменшується реабсорбція натрію, а слідом за цим і води в канальцях і збірних трубочках; по-третє, зменшується секреція реніну юкстагломерулярного клітинами.
Під впливом ПНУГ в нирках: а) на 30-50% зростає фільтрація, б) знижується реабсорбція натрію (переважно в області кортикального відділу збірних трубок), а слідом за ним і води. Крім того, ПНУГ знижують продукцію альдостерону клубочкової зоною наднирників (стимулируемой під впливом РААС і АКТГ) і продукцію реніну клітинами ПІВДНЯ. ПНУГ володіють не тільки натрійуретічеським, але і вазодилататором ефектом, що обумовлено взаємодією з R1 - рецепторами, наявними на мембранах епітелію канальців і гладких м'язах судин, і їх цГМФ-механізмом. Вплив на кровоносні судини дозволяє гормону брати участь в регуляції водного балансу через них.
Біологічний сенс освіти цього гормону в передсердях полягає в можливості змінити обсяг крові за допомогою впливу на реабсорбцію води в нирках. Всі зазначені вище ефекти впливу гормонів знімають вплив стимулюючих механізмів на освіту самих гормонів. Так, пряме судинорозширювальну вплив і придушення ефектів судинозвужувальних факторів сприяє зниженню венозного повернення крові в передсердя. Збільшення клубочкової фільтрації і те, що відбувається одночасно перерозподіл кровотоку в нирках в бік посилення мозкового кровотоку, знижуючи осмотичнийтиск тут, також сприяє зростанню виділення сечі. Таким чином, зростання рівня цих гормонів в крові в цілому знижує реабсорбцію води, в результаті чого зменшується ОЦК, а значить, знімається перерозтягнення передсердь надходить кров'ю.