Работа 4. Анализ механизмов регуляции выведения мочи

Стоматологический факультет, 1 курс

Раздел «Физиология выделения»

Учебно-методическое пособие к занятию.

Тема занятия:Физиология системы выделения. Физиология почек. Механизмы образования и выделения мочи. Экскреторная функция слюнных желез и слизистой оболочки рта.

Цель занятия:Изучить структуру и функции системы выделения, механизмы образования и выведения мочи, особенности гуморальной и нервной регуляции мочеобразования, регуляцию мочеиспускания, теоретические основы методов исследования функций почек.

Для достижения поставленной цели необходимо самостоятельно:

Повторить:

1. Анатомию и гистологию системы выделения.

2. Механизмы транспорта веществ через биологические мембраны.

3. Иннервацию почек и мочевого пузыря.

Изучить литературу:

Основную:

1. Физиология человека: Учебник / в 2-х томах / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – М.: Медицина, 1998, 2000. – Т. 2. – С. 141-168, 173-181.

2. Физиология человека: Учебник / Под ред. Г.И. Косицкого. - М.: Медицина, 1985. – С. 403-418, 423-430.

3. Нормальная физиология: Учебное пособие для студентов стоматологического факультета /под ред. В.А. Полянцева. – М: Медицина, 1989, С. 105-111.

4. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. Г.И. Косицкого, В.А. Полянцева. – М.: Медицина, 1988. – С. 224-228.

Дополнительную:

1. Основы физиологии человека: Учебник для высших учебных заведений / в 2-х томах / Под ред. Б.И. Ткаченко. – СПб, 1994. – Т. 1. - С. 493-495, 502-522. – Т. 2. – С. 231-232.

2. Физиология человека: Руководство / в 3-х томах / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996, 2000. – Т. 3. – С. 785-813.

3. Вандер А. Физиология почек. – СПб: Издательство «Питер», 2000.- С. 15-138.1. Лекции по физиологии.

В результате подготовки к занятию необходимо:

Знать:

1. Характеристику системы выделения. Роль почек, системы дыхания, желудочно-кишечного тракта, кожи в поддержании гомеостаза.

2. Характеристику почки как основного элемента в системе выделения. Функции почек. Биологически-активные вещества, образующиеся в почке и их функции.

3. Особенности кровообращения в почке.

4. Нефрон как морфофункциональную единицу почек, механизмы образования первичной и вторичной мочи. Определение понятий «клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и канальцевая секреция»:

· Механизм фильтрации. Структурную и функциональную характеристику фильтрационного барьера. Давление фильтрации и факторы, его определяющие. Количественную и качественную характеристику первичной мочи.

· Характеристику процесса реабсорбции в отделах нефрона. Механизмы транспорта, количественную и качественную характеристику реабсорбируемых веществ. Особенности реабсорбции в проксимальных и дистальных канальцах, петле Генле, собирательной трубке. Понятие о «пороговых и непороговых» веществах.

· Характеристику процессов секреции в отделах нефрона. Их роль в экскреции продуктов обмена и сохранении гомеостаза.

· Нервные и гуморальные механизмы регуляции фильтрации, реабсорбции и секреции в нефроне.

· Количественную и качественную характеристику конечной мочи.

5. Характеристику процесса мочеиспускания и его регуляцию.

6. Методы исследования функций почек в эксперименте и клинике.

Уметь:

1. Формулировать определения всех изучаемых на занятии понятий.

2. Рисовать схему нефрона с указанием отделов нефрона, фильтруемых, реабсорбируемых и секретируемых веществ.

3. Объяснять уравнение, определяющее давление фильтрации.

4. Характеризовать процессы обработки веществ в почке, клинические и экспериментальные методы исследования функций почек.

5. Рисовать схему эфферентной иннервации мочевого пузыря и его сфинктеров.

6. Использовать знания об изученных закономерностях при ответах на тестовые задания, решении ситуационных задач.

При подготовке к занятию выполните письменно задания раздела «Самостоятельная работа»:

При выполнении заданий используйте презентации для самостоятельной работы.

1. Нарисуйте нефрон (на развернутом листе), подпишите его отделы. Укажите отдел, где происходит фильтрация. Напишите формулу определения фильтрационного давления.

2. Обозначьте на схеме нефрона, в каких отделах и какой процент от профильтровавшегося количества реабсорбируется глюкозы, амиинокислот, витаминов, хлорида натрия, воды, солей калия, кальция, бикарбонатов. Стрелками покажите направление транспорта: из просвета канальца.

3. Отметьте на схеме отделы, где происходит секреция с указанием секретируемых веществ. Стрелками покажите направление транспорта: в просвет канальца.

4. Перечислите методы исследования почечных функций. Опишите основные показатели мочи в норме: цвет, объём. плотность, рН. Укажите, какие из нижеперечисленных компонентов должны присутствовать в моче: натрий, калий, кальций, хлор, глюкоза, ионы водорода, аммиак, глюкоза, мочевина, креатинин, лейкоциты, эритроциты, белки, инулин. Сформулируйте определение понятия «клиренс». Напишите формулы определения клиренса.

5. Нарисуйте схему эфферентной иннервации стенки мочевого пузыря и его сфинктеров. Подпишите части схемы, укажите влияния каждого из нервов.

Для контроля усвоения теоретического материала ответьте на тестовые задания: см. приложение 1.

Для самоконтроля уровня знаний проанализируйте решения ситуационных задач: см. приложение 2

Организация самостоятельной работы на занятии:

Входной тест.

2. Практические работы:

Работа 1. Анализ процесса фильтрации в нефронах почки

Изобразите отдел нефрона, в котором происходит фильтрация. Опишите строение почечного фильтра. Напишите уравнение фильтрации, формулу определения скорости клубочковой фильтрации. Перечислите факторы, от которых зависит интенсивность процесса фильтрации.

Работа 2. Анализ процессов реабсорбции в нефронах почки.

Обсудите объёмы и механизмы реабсорбции натрия, воды, калия, кальция, хлора, бикарбонатов, глюкозы. аминокислот в каждом отделе нефрона. Определите понятие «порог реабсорбции».

Работа 3. Анализ процессов секреции в нефронах почки.

Обсудите механизмы секреции ионов водорода, калия, аммиака, органических кислот и оснований в нефроне.

Работа 4. Анализ механизмов регуляции выведения мочи

Используя схему в задании № 5 внеаудиторной самостоятельной работы обсудите произвольные и непроизвольные механизмы регуляции выведения мочи.

5. Решение ситуационных задач.

Для контроля усвоения материала решите ситуационные задачи:

1. Как изменится количество первичной мочи при увеличении (уменьшении) кровяного давления?

2. Как изменится давление фильтрации при увеличении (уменьшении) онкотического давления плазмы крови?

3. Как изменится процесс фильтрации при увеличении (уменьшении) гидростатического давления в полости нефрона?

4. Как изменится диурез при увеличении /уменьшении/ содержания антидиуретического гормона в организме.

5. Когда пациент получает лекарство, которое тормозит деятельность ангиотензин-
конвертирующего фермента, то физиологический эффект ангиотензина II сохраняется, поскольку уменьшение образования ангиотензина II компенсируется одновременным увеличением содержания ангиотензина I. Так ли это?

6. Вещество А присутствует в моче. Является ли это доказательством того, что оно фильтруется в клубочках?

7. Белок имеет молекулярную массу 30 000, а его концентрация в плазме 100 мг/л. Скорость клубочковой фильтрации равна 100 л/сут. Какое количество данного белка фильтруется в сутки?

8. Здоровому человеку вводят лекарственный препарат, который блокирует действие ангиотензин-конвертирующего фермента. Что произойдет с секрецией ренина?

9. Из лаборатории госпиталя получена информация, что у "вашего пациента клиренс креатинина равен 120 г/сут. Оцените результат.

10. Клиренс вещества А меньше, чем одновременно определяемая величина клиренса инулина. Верно ли объясняют этот результат следующие варианты ответов: 1. Вещество А обладает большой молекулярной массой и слабо фильтруется в клубочках. 2. Вещество А связано, по крайней мере частично, с белками плазмы. 3. Вещество А реабсорбируется.

11. Клиренс вещества В больше, чем одновременно определяемая величина клиренса инулина. Какое единственно возможное объяснение можно дать этому результату?

12. Перечислите в порядке убывания величины почечного клиренса следующих веществ: глюкоза, мочевина, натрий, инулин, креатинин, ПАГ.

13. Концентрация мочевины в моче всегда гораздо выше, чем в плазме. Связано ли это с тем, что главный процесс, который обрабатывает в канальцах почки мочевину, это секреция?

14. Какое количество хлорида натрия в сутки будет экскретировать с мочой здоровый человек в устойчивом состоянии, если он получает с пищей 12 г хлорида натрия в сутки, а с потом и калом выводит около 1 г соли?

15. У субъекта концентрация натрия в плазме 144 ммоль/л, клиренс инулина 120 мл/мин, объем мочеотделения 36 мл за 30 мин, концентрация натрия в моче 200 ммоль/л. Какой процент профильтровавшегося натрия выводится с мочой?

16. Полное торможение активного транспорта натрия и хлора в толстой восходящей части петли Генле будет практически блокировать возможность экскреции концентрированной мочи. Так ли это?

17. Вводится лекарство, которое блокирует все натриевые каналы и переносчики на люминальной мембране вдоль всего канальца, но оно не действует на Nа-К-насосы в базолатеральной мембране. Что произойдет с реабсорбцией натрия?

18. Вводится лекарство, которое блокирует Na-K-АТФазу в канальце. Прекратит ли это реабсорбцию хлора во всех сегментах нефрона?

19. Отличие между поверхностными и юкстамедуллярными нефронами в том, что у первых клубочки располагаются в корковой части, а клубочки последних достигают мозгового вещества. Так ли это?

Приложение 1:

Для контроля усвоения теоретического материала ответьте на тестовые задания:

Выберите все правильные ответы:

1.Онкотическое давление плазмы крови в среднем составляет _______ мм.рт.ст.

1) 10 2) 20 *3) 30 4) 70 5) 120

2.Гидростатическое давление ультрафильтрата в капсуле нефрона в среднем составляет _______ мм рт.ст.

1) 10 *2) 20 3) 30 4) 70 5) 120

3.Гидростатическое давление крови в капиллярах почечных клубочков в среднем составляет _______ мм рт.ст.

1) 10 2) 20 3) 30 *4) 70 5) 120

4.Фильтрационное давление в почечных клубочках в среднем составляет _______ мм рт.ст.

1) 10 *2) 20 3) 30 4) 70 5) 120

5.При обычном водном режиме суточный диурез составляет _______ л

1) 0,1-0,5 2) 2,5-3,0 *3) 0,5-2,0 4) 3,0-3,5 5) 2.0-2,5

6.При увеличении гидростатического давления в капсуле нефрона фильтрация _______

1) увеличивается *2) уменьшается 3) не изменяется 4) увеличивается, потом уменьшается 5) не изменяется, потом увеличивается.

7.При увеличении онкотического давления в крови онкотическое давление ультрафильтрата _______

1) увеличивается 2) уменьшается *3) не изменяется 4) увеличивается, потом уменьшается 5) не изменяется, потом увеличивается.

8.При увеличении осмотического давления крови осмотическое давление ультрафильтрата _______

*1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется 4) увеличивается, потом уменьшается 5) не изменяется, потом увеличивается.

9.При низком содержании белка в крови фильтрация в нефроне _______

10.Давление, обеспечивающее движение жидкости через почечный фильтр, - это _______

*1) гидростатическое давление крови 2) онкотическое давление крови 3) осмотрическое давление крови 4) осмотическое давление первичной мочи 5) гидростатическое давление в нефроне.

11.Факторы, не влияющие на величину фильтрационного давления в нефроне, это _______

1) гидростатическое давление крови 2) онкотическое давление крови *3) осмотическое давление крови *4) осмотическое давление первичной мочи 5) гидростатическое давление в нефроне.

12.При сужении выносящей артериолы почечного клубочка фильтрация в нефроне ________

13.При низком кровяном давлении в капиллярах клубочка фильтрация в нефроне _______

14.При снижении онкотического давления крови диурез _______

15.Реабсорбция воды в почечных канальцах происходит по градиенту _______

*1) осмотическому 2) концентрационному 3) электрохимическому.

16.Реабсорбция мочевины в почечных канальцах происходит по градиенту ______

1) осмотическому *2) концентрационному 3) электрохимическому 4) гидростатическому.

17.Моча на выходе из петли Генле по отношению к плазме крови _______

1) гипертоническая *2) гипотоническая 3) изотоническая.

18.Первичная моча по отношению к плазме крови _______

1) гипертоническая 2) гипотоническая *3) изотоническая.

19.Высокое осмотическое давление в мозговом веществе почки создается молекулами _______

1) воды *2) хлористого натрия 3) глюкозы 4) белка 5) аммиака

20.Образование первичной мочи происходит в ________

*1) капсуле нефрона 2) проксимальном извитом канальце 3) дистальном извитом канальце 4) петле Генле 5) собирательной трубке.

21.2/3 объема ультрафильтрата реабсорбируется в _______

1) капсуле нефрона *2) проксимальном извитом канальце 3) дистальном извитом канальце 4) петле Генле 5) собирательной трубке

22.Реабсорбция аминокислот происходит в _______

23.В основном реабсорбция в нефроне регулируется в _______

1) капсуле нефрона 2) проксимальном извитом канальце *3) дистальном извитом канальце 4) петле Генле *5) собирательной трубке

24.Секреция водородных ионов осуществляется в _______

1) капсуле нефрона *2) проксимальном извитом канальце *3) дистальном извитом канальце 4) петле Генле 5) собирательной трубке

25.Реабсорбция глюкозы в нефроне происходит в _______

26.Осмотическое давление мозгового вещества почки в сравнении с осмотическим давлением коркового вещества _______

*1) больше 2) меньше 3) одинаково 4) может быть и больше, и меньше 5) одинаково или меньше.

27.Концентрация креатинина в моче на выходе из петли Генле в сравнении с его концентрацией в первичной моче _______

*1) больше 2) меньше 3) одинакова 4) может быть и больше, и меньше 5) одинакова или меньше.

28.Пассивная реабсорбция в нефроне характерна для _______

*1) воды 2) глюкозы *3) мочевины 4) аминокислот 5) витаминов.

29.Активная реабсорбция в нефроне характерна для _______

1) мочевины 2) воды *3) глюкозы 4) аммиака *5) аминокислот *6) натрия.

30.В проксимальном извитом канальце реабсорбируются _______

*1) витамины *2) вода 3) креатинин *4) натрий *5) мочевина.

31.В нефроне секретируются _______

1) натрий *2) калий *3) ионы водорода 4) вода *5) парааминогиппуровая кислота

*6) пенициллин.

32.Калий в нефроне _______

1) только фильтруется 2) фильтруется и реабсорбируется 3) только секретируется 4) фильтруется и секретируетя *5) фильтруется, реабсорбируется и секретируется.

33.Глюкоза в нефроне _______

1) только фильтруется *2) фильтруется и реабсорбируется 3) только секретируется 4) фильтруется и секретируетя 5) фильтруется, реабсорбируется и секретируется.

34.Креатинин в нефроне _______

*1) только фильтруется 2) фильтруется и реабсорбируется 3) только секретируется 4) фильтруется и секретируетя 5) фильтруется, реабсорбируется и секретируется.

35.Натрий в нефроне _______

36.При высоком тонусе симпатической нервной системы фильтрационное давление в нефроне _______

37.При большой концентрации адреналина в крови фильтрация в нефроне _______

38.При снижении давления крови в приносящей артериоле клубочка секреция ренина юкстагломерулярным аппаратом почки _______

39.Повышение тонуса симпатической нервной системы секрецию ренина юкстагломерулярным аппаратом _______

*1) увеличивает 2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

40.Под влиянием альдостерона реабсорбция натрия в нефроне _______

41.При увеличении концентрации альдостерона в крови экскреция натрия почками _______

42.Альдостерон секрецию калия в нефроне _______

*1) увеличивает 2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

43.В ответ на снижение концентрации калия в крови секреция альдостерона надпочечниками _______

44.В ответ на увеличение концентрации альдостерона в крови выведение калия с мочой _______

45.В ответ на увеличение концентрации калия в крови секреция альдостерона _______

46.В ответ на увеличение концентрации натрия в крови секреция альдостерона надпочечниками _______

47.Ангиотензин-2 секрецию альдостерона _______

*1) увеличивает 2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

48.Натрийуретический гормон реабсорбцию натрия в нефроне _______

1) увеличивает *2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

49.Паратгормон реабсорбцию кальция в нефроне _______

*1) увеличивает 2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

50.При уменьшении концентрации паратирина в крови реабсорбция кальция в почках _______

51.При увеличении концентрации паратирина в крови экскреция кальция почками _______

1) увеличивается *2) увеличивается 3) не изменяется 4) увеличивается, потом уменьшается 5) не изменяется, потом увеличивается.

52.При уменьшении концентрации паратирина в крови экскреция фосфатов почками ________

53.Под влиянием паратирина реабсорбция фосфатов в почках ________

54.Под влиянием кальцитонина экскреция кальция почками ________

55.При увеличении концентрации кальцитонина в крови реабсорбция кальция почками ________

56.Под действием тиреокальцитонина экскреция кальция почкой _______

57.При увеличении концентрации кальцитонина в крови реабсорбция фосфатов в почках _______

58.При уменьшении концентрации кальцитонина в крови экскреция фосфатов почками _______

59.Кальцитриол (витамин Д) реабсорбцию фосфатов почками _______

*1) увеличивает 2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

60.Под влиянием кальцитриола (витамина Д) почки увеличивают _______

*1) реабсорбцию кальция 2) экскрецию фосфатов 3) экскрецию кальция *4) реабсорбцию фосфатов.

61.Под влиянием кальцитриола (витамина Д) почки уменьшают ________

1) реабсорбцию кальция *2) экскрецию фосфатов *3) экскрецию кальция 4) реабсорбцию фосфатов.

62.Кальцитриол (витамин Д) реабсорбцию кальция в почках ________

*1) увеличивает 2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

63.Под влиянием антидиуретического гормона проницаемость собирательной трубки нефрона для воды _______

64.Под влиянием вазопрессина диурез _______

65.В ответ на увеличение концентрации антидиуретического гормона в крови слюноотделение ________

66.При снижении содержания антидиуретического гормона в крови осмотическое давление конечной мочи _______

67.Под влиянием антидиуретического гормона реабсорбция воды в собирательной трубке нефрона _______

68.Эндокринная функция почек проявляется в образовании следующих тканевых гормонов _______

1) серотонина *2) ренина 3) секретина *4) эритропоэтина 5) ангиотензина.

69.За счет миогенных механизмов регуляции при уменьшении давления крови в приносящей артериоле почечного клубочка ее тонус _______

70. За счет миогенных механизмов регуляции при увеличении давления крови в приносящей артериоле почечного клубочка ее тонус _______

71.За счет действия миогенных механизмов регуляции при увеличении системного артериального давления от 80 до 180 мм рт.ст. фильтрация в нефроне _______

72.Под влиянием симпатической нервной системы тонус внутреннего сфинктера мочеиспускательного канала _______

73.Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы тонус внутреннего сфинктера мочеиспускательного канала _______

1) увеличивает *2) уменьшает 3) не изменяет 4) увеличивает, потом уменьшает 5) не изменяет, потом увеличивает.

74.Под влиянием симпатических центров тонус гладких мышц тела мочевого пузыря _______

75.Тонус наружного сфинктера мочеиспускательного канала увеличивается под влиянием _______

1) симпатических нервов 2) парасимпатических нервов *3) соматических нервов.

76.Под влиянием парасимпатической нервной системы тонус гладких мышц тела мочевого пузыря _______

Приложение 2:

Для самоконтроля уровня знаний проанализируйте решения ситуационных задач:

1. Вещество Т в норме отсутствует в моче. Является ли это доказательством того, что оно не фильтруется и не секретируется?

Решение: Нет, не является. Такое возможно, но могут быть другие причины отсутствия Т в моче. Т может фильтроваться и (или) секретироваться, но затем полностью реабсорбироваться из просвета канальца.

2. Концентрация кальция в капсуле Боумена равна 3 ммоль/л, в то время как его концентрация в плазме равна 5 ммоль/л. Как Вы это объясните?

Решение: Примерно 40 % кальция плазмы связано с белками и поэтому не фильтруется.

3. Концентрация глюкозы в плазме равна 100 мг/мл, скорость клубочковой фильтрации составляет 125 мл/мин. Какое количество глюкозы фильтруется за 1 мин?

Решение: Количество любого вещества, фильтрующегося в единицу времени, определяется произведением величины скорости клубочковой фильтрации и концентрации данного вещества в фильтрате, в данном случае 125 мл/мин х 100 мг/мл = 125 мг/мин.

4. Лекарство вызывает уменьшение скорости клубочковой фильтрации. Какой механизм действия может быть у лекарственного препарата?

Решение: А. Снижение проницаемости почечного фильтра. Б. Снижение артериального давления и уменьшение давления фильтрации. В. Спазм афферентной артериолы и уменьшение гидростатического давления в капиллярах клубочка и давления фильтрации. Г. Дилатация эфферентной артериолы и уменьшение гидростатического давления в капиллярах клубочка и давления фильтрации. Д. Лекарство вызывает обструкцию где-либо в мочевых путях и увеличивает внутрипочечное давление. Е. Под действием лекарства увеличивается концентрации альбумина в плазме и онкотическое давление.

5. У больного имеет место кровотечение, в результате чего среднее артериальное давление снижается на 25 %. Как вы думаете, что произойдет с показателями скорости клубочковой фильтрации и почечного кровотока?

Решение: А. Можно предположить, что благодаря эффекту Бейлиса показатели не изменяться. Однако, в данном случае это будет неверно, так как падение давления рефлекторно стимулирует увеличение симпатического тонуса в почках и увеличение содержания ангиотензина II в плазме, Симпатические нервы и ангиотензин II суживают афферентные и эфферентные артериолы. При этом кровоток в почке снижается. Б. Под действием ангиотензина II вазоконстрикция эфферентных артериол выражена больше, что вызывает увеличение гидростатического давления в капиллярах клубочка. Это стимулирует увеличение скорости клубочковой фильтрации. В то же время из-за снижения кровотока в почке существенно увеличивается онкотическое давление вдоль капилляров клубочка и под действием ангиотензина II уменьшается проницаемость почечного фильтра. В результате скорость клубочковой фильтрации не изменяется или немного снижается (снижение значительнее при высоких концентрациях ангиотензина II)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: