Механизм концентрирования фильтрата

Животные накапливают ионы, такие как Na+ и K+, а также мочевину, аммиак, а также мочевую кислоту, воду и CO ₂ , Cl-, фосфаты, сульфаты и другие вещества либо посредством метаболической активности, либо другим способом, например, чрезмерным питанием. Эти химические вещества должны быть полностью или частично удалены. Эта глава научит вас процессам удаления этих химикатов, уделяя особое внимание типичным отходам, содержащим азот. Основными виновниками являются мочевина, мочевая кислота и аммиак. виды азотистых отходов, которые выделяют животные. Аммиак является наиболее вредным типом, и для его удаления требуется много воды, наименее ядовитое вещество, мочевая кислота, может быть удалено с наименьшим количеством испарения воды.

Образование мочи

Три основных процесса образования мочи — клубочковая фильтрация, реабсорбция и секреция — происходят в различных отделах нефрона. Очистка кровотока, которая осуществляется как начальный этап образования мочи, известна как клубочковая фильтрация и происходит в клубочках. В целом почки фильтруют 1100–1200 мл крови каждую минуту, что составляет примерно 1/5 часть крови, выкачиваемой желудочком сердца за минуту. Кровь фильтруется кровяным давлением в капиллярах клубочка. кровеносные сосуды клубочка, эндотелий будет состоять из трех слоев, причем базальная мембрана отделяет эпителий капсулы Боумена от этих двух слоев. Подоциты капсулы Боумена, которые представляют собой эпителиальные клетки, имеют сложную структуру, оставляющую определенные крошечные отверстия, известные как апертуры фильтров или поры щели. Благодаря этому кровь так тщательно очищается. Практически все компоненты плазмы, за исключением белков мембран, переходят в просвет боуменовой капсулы. Следовательно, считается, что это процесс ультрафильтрации. Объем почечного фильтрата, вырабатываемого каждую минуту, измеряется как скорость клубочковой фильтрации (СКФ). У здорового человека СКФ составляет около 125 мл в минуту или 180 литров в сутки! Почки имеют внутренние системы для контроля скорости клубочковой фильтрации и скорости фильтрации. Juxta использует эффективный механизм такого рода. Юкстрагломерулярная система (ЮГА). JGA, уникальная чувствительная область, создается в точке, где афферентная артериола и дистальный извитой каналец соприкасаются в результате клеточных изменений. JG может быть активирован падением СКФ. ренин, который может увеличить гломерулярный кровоток, из клеток. В результате СКФ возвращается к норме. Сравнение суточной продукции фильтрата (180 литров) и количества выделяемой мочи (1,5 литра в день) показывает, что примерно 99% почечных канальцев должны реабсорбировать процент фильтрата. Эта реабсорбция является названием процесса. Эту функцию выполняют различные эпителиальные клетки канальцев. Сегменты нефрона либо активно, либо пассивно выполняют эту функцию. Например, в фильтрате агрессивно реабсорбируются такие молекулы, как углеводы, кислоты амина, Na+ и т. д., в отличие от азотистых отходов, которые абсорбируются путем пассивного движения. Вода также пассивно реабсорбируется в ранних отделах почек. Тубулярные клетки вырабатывают химические вещества, такие как H+, при образовании мочи, калий поступает в фильтрат вместе с аммиаком. Другим важным процессом является канальцевая секреция. фаза в производстве мочи, потому что она помогает в сохранении ионов и кислот и основного водного баланса в организме.

Механизм концентрации фильтрата

Животные, такие как млекопитающие, могут создавать концентрированную мочу. При этом важную роль играют прямые сосуды и петля Генле. Петля Генле будет состоять из двух ветвей, которые будут иметь противоположные направления потока фильтрата, образуя противоположный поток. Кровь также движется в противоточном ритме по двум конечностям vasa recta. Близость петли Генле к прямым сосудам, наряду с наличием в них противотока, способствуют сохранению возрастающей осмолярности в направлении интерстиция внутреннего слоя мозгового вещества или от 300 и 1200 м Осмолл-1, при этом корковое вещество является наиболее высоким . продолговатый мозг. NaCl и мочевина вносят основной вклад в этот градиент.

Петля Генле будет иметь восходящую часть, которая будет переключаться на нисходящую часть прямой кишки, которая транспортирует NaCl. Интерстиций получает обратно NaCl. через восходящий отдел прямой кишки. Точно так же следовые количества мочевины поступают в узкую часть восходящей части петли Генле, по которой собирательная трубочка переносит вещество обратно в интерстиций. ранее описывалось, как конкретная схема способствует перемещению наркотиков. противоточный механизм, состоящий из петли Генле и прямых сосудов. интерстиций мозгового вещества будет иметь градиент концентрации, который сохраняется из-за этого процесса. Такой промежуточный градиент выгоден. позволяя воде легко вытекать из собирательной трубочки, в результате чего фильтрат концентрируется (моча). Способность почек человека творить виртуально. Выделительная система человека будет использовать противоточный множитель, также называемый противоточным механизмом, для концентрации фильтрата в почках. В производстве концентрированной мочи участвуют нефроны, функциональная единица почек. Прямые сосуды перемещаются вместе с процессом концентрации от коры почек к мозговому веществу. Фильтрат поступает в петлю Генле двух конечностей в противоположных направлениях, и клетки крови будут течь по прямым сосудам вслед за этим.

Для создания концентрированной мочи используются следующие методы:

• NaCl транспортируется из петли восходящей ветви Генле в прямую кишку нисходящей ветви. Ткань, расположенная между прямым сосудом и петлей Генле, известна как интерстиций. Так создается концентрационная разность давлений, простирающаяся от коры до мозгового вещества на расстояние 300 мм. Единица осмолярности, известная как миллиосмоли (мОсм), используется для измерения концентрации активных веществ осмоса.
• Нисходящая петля Генле переносит мочевину в интерстиций, способствуя этому процессу.
• Моча встречает все более высокие концентрации растворенных веществ в интерстиции по мере того, как она спускается в собирательные трубочки. В результате осмос продолжает вызывать потерю воды.

Умножение противотоков

В ваших почках есть особый процесс реабсорбции воды из жидкости канальцев, называемый противотоком размножения. Когда вы используете энергию для создания осмотического градиента в почках, вы можете извлечь воду из почечных канальцев и создать концентрированный раствор. Этот процесс известен как противоточное умножение. Вам не нужно постоянно пить, чтобы избежать обезвоживания, потому что этот механизм не позволяет вам производить бесконечное количество разбавленной мочи каждый день.

Переработка мочевины

Антидиуретик увеличивает проникновение воды, но не проницаемость мочевины в корковом веществе и вне собирательных трубочек мозгового вещества, что приводит к концентрации аммиака в почечных канальцах. Это увеличивает осмотический градиент и способствует абсорбции воды. На осмотический градиент, создаваемый петлями Генле, также влияет рециркуляция мочевины во внутреннем мозговом веществе.

Концептуальные вопросы

Вопрос 1: Наша моча либо концентрированная, либо разбавленная. Уникальный механизм делает это возможным. Что это за механизм?

Отвечать:

Counter current mechanism which would take place in the  Henle’s Loop the medullary interstitium would have the concentration gradient which would be maintained by a countercurrent process. The interstitial gradient’s presence makes it easier for water to exit the collecting tubule, which concentrates the filtrate (urine).

Вопрос 2: Какие из них играют главную роль в прямых сосудах?

Отвечать:

NaCl and urea act as the principal contributors.

Вопрос 3: Какой экскреторный продукт будет самым вредным?

Отвечать:

Ammonia is the most harmful product and should be eliminated.

Вопрос 4: Что было бы наименее вредным?

Отвечать:

Uric acid would be the least harmful product.

Вопрос 5: Какие называются аммонотеловыми?

Отвечать:

Organisms which would excrete ammonia are called ammonotelic.

Вопрос 6: Какие из них называются урикотелиальными?

Отвечать:

Organisms which would excrete uric acid are called uricotelic.