Реферати » Реферати по біології » Енергетичні речовини тканин нирки

Енергетичні речовини тканин нирки

мозковій речовині нирок паралельно один одному проходять спадні і висхідні відділи петель
Генле, прямі судини, збірні трубки. В результаті активного транспорту натрію клітинами висхідного відділу петлі Генле солі натрію накопичуються в мозковій речовині нирок і разом з сечовиною утримуються в цій зоні нирок. При русі крові вниз, углиб мозкової речовини, сечовина і солі натрію надходять в судини, а при зворотному русі, до кіркової речовини, виходять з них, утримуючись в тканини (принцип протитоку). При дії вазопресину висока осмотична концентрація характерна для всіх рідин (кров, міжклітинна і канальцева рідина) на кожному рівні мозкової речовини нирок, виключаючи вміст висхідних відділів петель Генле. Стінки цих канальців щодо водонепроникні, а клітини активно реабсорбируют солі натрію в навколишнє міжклітинну тканину, внаслідок чого осмотична концентрація зменшується. При отстутсвіі вазопресину стінка збірних трубок водонепроникна; при дії цього гормону вона стає водопроникної і вода всмоктується з просвіту по осмотичного градієнту в навколишню тканину. У нирці людини сеча може бути в 4-5 разів осмотично концентрированнее крові. У деяких мешкають в пустелях гризунів, що мають особливо тхне внутрішня мозкова речовина нирок, сеча може в 18 разів перевершувати по осмотичного тиску кров.

Вивчено молекулярні механізми абсорбції і секреції речовин клітинами ниркових канальців. При реабсорбції натрій пасивно надходить по електрохімічного градієнту всередину клітини, рухається по ній до області базальної плазматичної мембрани і за допомогою що знаходяться в ній "натрієвих насосів" (Na / K іонообмінних насос, електрогенний Na насос і ін.) Викидається в позаклітинне рідина. Кожен з цих насосів пригнічується специфічними інгібіторами. Застосування в клініці сечогінних засобів, які використовуються, зокрема, при лікуванні набряків, засноване на тому, що вони вляют на різні елементи системи реабсорции Na, K, на відміну від Na, клітина нефрона може не тільки реабсорбіровать, а й секретувати. При секреції K з міжклітинної рідини надходить у клітину через базальну плазматичну мембрану за рахунок роботи Na / K насоса, а виділяється він в просвіт нефрона через апікальної клітинну мембрану пасивно. Це обумовлено збільшенням калієвої проникності мембран і високої внутрішньоклітинної концентрацією K. Реабсорбція різних речовин регулюється нервовими і гормональними чинниками. Всмоктування води зростає під впливом вазопресину, реабсорбція Na збільшується альдостероном і зменшується натрійуретічеським фактором, всмоктування Ca і фосфатів змінюється під впливом паратиреоїдного гормону, тірокальціотініна та ін. Молекулярні механізми регуляції перенесення різних речовин клітиною нефрона неоднакові.
Так, ряд гормонів (наприклад, вазопресин) стимулює внутрішньоклітинний освіту з АТФ циклічної форми АМФ, яка відтворює ефект гормону. Інші ж гормони (наприклад, альдостерон) впливають на генетичний апарат клітини, внаслідок чого в рибосомах посилюється синтез білків, що забезпечують зміну перенесення речовин через клітку канальця.

Важливе значення має нирка як інкреторний (Внутрішньосекреторна) орган.
В клітинах її юкстагломерулярного апарату, розташованого в області судинного полюса клубочка між приносить і виносить артеріолами, відбувається утворення реніну, а можливо і еритропоетину. Секреція реніну зростає при зменшенні ниркового артеріального тиску і зниженні вмісту Na в організмі. В нирках виробляється як еритропоетин, так і, мабуть, речовина, гнітюче утворення еритроцитів; ці речовини беруть участь в регуляції еритроцитарного складу крові. Встановлено, що в нирці синтезуються простагландини, речовини, що змінюють чутливість ниркової клітини до деяких гормонів (наприклад, вазопрессину) і що знижує кров'яний тиск.

2. Енергетичні речовини тканин нирки.

Участь нирки в гомеостазі білків, ліпідів і вуглеводів раніше недооцінювали. Це участь не обмежена здатністю до реабсорбції даних сполук або екскреції їхнього надлишку. У нирці відбувається утворення і руйнування різних пептидних гормонів, які у крові, утворення глюкози (глюконеогенез), перетворення амінокислот, наприклад гліцину в серин, необхідний для синтезу фосфатидилсерина, який бере участь в утворенні й обміні плазматичних мембран в різних органах

Енергетичні речовини тканин нирки універсальні для всіх тканин організму і представлені білками, вуглеводами (глюкоза, глікоген та ін.), ліпідами і основними интермедиатами і продуктами їх метаболізму (лактат, піруват (рис.2) і ін.).

1.3. Тканинна особливість включення енергетичних речовин в біоенергетику

Складні фізіологічні процеси в ниркової тканини протікають з постійним споживанням великої кількості енергії, що виділяється при метаболічних реакціях. Не менш 8-10% всього поглощаемого в спокої кисню використовується на окисні процеси в нирках. Споживання енергії на одиницю маси в нирках більше, ніж в будь-якому іншому органі.

У кірковій речовині нирки яскраво виражений аеробний тип обміну речовин. У мозковій речовині переважають анаеробні процеси. Нирка відноситься до органів, найбільш багатим ферментами. Більшість цих ферментів зустрічається і в інших органах. Так, ЛДГ, АсАТ, АлАТ, глутаматдегідрогеназа широко представлені як у нирках, так і в інших тканинах. Разом з тим є ферменти, які в значній мірі специфічні для ниркової тканини. До таких ферментам насамперед відноситься гліцин-амідінотроансфераза
(трансамідіназа). Даний фермент міститься в тканинах нирок і підшлункової залози і практично відсутній в інших тканинах. Гліцин-амідінотрансфераза здійснює перенос амідіновой групи з L-аргініну на гліцин з утворенням L-орнітину та глікоціамін:

L-аргінін + Гліцин L-орнитин + глікоціамін.

Ця реакція є початковим етапом синтезу креатину. Гліцин- амідінотрансфераза була відкрита ще в 1941 р, але тільки в 1965 р
У. Хорнер і співавт., А потім С.Р. Мардашев і А.А. Карелін (1967) вперше відзначили діагностичну цінність визначення ферменту в сироватці крові при захворюванні нирок. Поява даного ферменту в крові може бути пов'язано або з ураженням нирок, або з начинающимся або розвиненим некрозом підшлункової залози.

Найвища активність гліцин-амідінотрансферази в сироватці крові спостерігається при хронічному пієлонефриті у фазі порушення азотовидільної функції нирок, а далі в порядку спадання слідують хронічний нефрит з гіпертензійним і набрякло-гіпертензійним синдромами і помірним порушенням азотовидільної здібності, хронічний нефрит з ізольованим сечовим синдромом без порушення азотовидільної функції, залишкові явища гострого дифузного гломерулонефриту.

Тканина нирок відноситься до типу тканин з високою активністю ізоферментів
ЛДГ1 і ЛДГ2. При вивченні тканинних гомогенатов різних верств нирок виявляється чітка диференціація ізоферментних спектрів ЛДГ. У кірковій речовині переважає активність ЛДГ1 і ЛДГ2, а в мозковому - ЛДГ5 і ЛДГ4.
При гострій нирковій недостатності в сироватці крові підвищується активність анодних изоферментов ЛДГ, т. Е. Изоферментов з високою електрофоретичної рухливістю (ЛДГ1 і ЛДГ2).

Певний інтерес представляє також дослідження ізоферментів аланінамінопептідази (ААП). Відомі 5 ізоферментів ААП. На відміну від изоферментов ЛГД ізоферменти ААП визначаються в різних органах не у вигляді повного спектра (5 ізоферментів), а частіше як один ізофермент. Так, изофермент ААП1 представлений головним чином в тканини печінки, ААП2 - в підшлунковій залозі, ААП3 - в нирках, ААП4 і ААП5 - в різних відділах стінки кишки. При пошкодженні тканини нирок ізофермент ААП3 виявляється в крові та сечі, що є специфічною ознакою ураження ниркової тканини.

Через фільтруючу мембрану клубочка практично не проходять альбуміни і глобуліни, але вільно фільтруються пептиди. Тим самим в канальці невпинно надходять гормони, змінені білки. Їх розщеплення має двояке фізіологічне значення - організм звільняється від фізіологічно активних речовин, що поліпшує точність регуляції, а в кров повертаються амінокислоти, використовувані для подальших синтезів. Наявні дані вказують на можливість вилучення деяких білків і поліпептидів клітинами нефрона з околоканальцевой рідини та їх подальшого руйнування.

Таким чином, нирка відіграє важливу роль у розщепленні низькомолекулярних і змінених (у тому числі денатурованих) білків. Це пояснює значення нирки у відновленні фонду амінокислот для клітин органів і тканин, в швидкому усуненні з крові фізіологічно активних речовин і збереженні для організму їх компонентів.

Нирка не тільки споживає глюкозу в процесі обміну, а й має здатність до значної її продукції. У звичайних умовах швидкості двох останніх процесів рівні. Використання глюкози для вироблення енергії в нирці становить близько 13% загального споживання кисню ниркою.
Глюконеогенез відбувається в корі нирки, а найбільша активність гліколізу характерна для мозкової речовини нирки.

Нирка має досить активною системою освіти глюкози, її інтенсивність на 1 г маси нирки більше, ніж в печінці. При тривалому голодуванні в нирках утворюється половина загальної кількості глюкози, що надходить в кров. Для цього використовуються органічні кислоти, які перетворюються в глюкозу, яка є нейтральною речовиною, що сприяє одночасно регуляції pH крові. При алкалозі, навпаки, знижений рівень глюконеогенезу з кислих субстратів. Залежність швидкості і характеру глюконеогенезу від велечіни pH є особливістю вуглеводного обміну нирки в порівнянні з печінкою.

Перетворення різних субстратів в глюкозу, що поступає в загальний кровотік і доступну для утилізації в різних органах і тканинах, свідчить про те, що нирки притаманна важлива функція, пов'язана з участю в енергетичному балансі організму.

Нирка виявилася основним органом окисного катаболізму инозитола.
У ній миоинозитола окислюється в ксилулозо і потім через ряд стадій в глюкозу. У тканинах нирки синтезується фосфатидилинозитол, який є необхідним компонентом плазматичних мембран. Синтез глюкуроновою кислоти має велике значення для утворення глікозаміногліканів, зміст яких високо в міжклітинної тканини внутрішнього мозкової речовини нирки і настільки істотно для процесу осмотичного розведення і концентрування сечі.

Участь в обміні ліпідів пов'язано з тим, що вільні жирні кислоти витягуються ниркою з крові і їх окислення забезпечує в значній мірі роботу нирки.

Сторінки: 1 2 3