Физиология почки: фильтрация, реабсорбция, секреция, концентрирование

В двух словах. Почки выполняют 4 процесса: фильтрация (клубочек, 180 л/сут), реабсорбция (99 % в канальцах), секреция (выведение ионов, креатинина, лекарств), концентрирование (петля Генле по поворотно-противоточному механизму). СКФ = 90–120 мл/мин/1,73 м², регулируется РААС и тубулогломерулярной обратной связью. Ключевые гормоны: РААС (объём, Na⁺), АДГ (вода, в собирательных), АНП (натрийурез), ПТГ/1,25-D (Ca²⁺, P), эритропоэтин (эритропоэз). Почка — главный регулятор кислотно-щелочного равновесия (HCO₃⁻ реабсорбция + NH4⁺, H₂PO4⁻ экскреция).

1. Функции почки

Выделительная — конечные продукты (мочевина, креатинин, мочевая кислота).
Осморегуляция и водно-электролитный баланс.
Поддержание КЩР (HCO₃⁻ реабсорбция, H⁺ секреция).
Регуляция АД (РААС, АДГ, АНП, простагландины).
Эндокринная: эритропоэтин, 1,25-(OH)₂-D3, ренин.
Глюконеогенез (до 20 % при голоде).

2. Клубочковая фильтрация

Фильтрационный барьер: фенестрированный эндотелий, базальная мембрана, подоциты с щелевыми диафрагмами.
СКФ = 90–120 мл/мин/1,73 м² у взрослых; у беременных ↑ на 40–50 %.
Фильтрационная фракция = СКФ / почечный плазмоток ≈ 0,2 (20 %).
Формула: СКФ = Kf × (P_GC − P_BS − π_GC), где Kf — коэффициент, P — гидростатическое, π — онкотическое.
Ауторегуляция: сохраняется при САД 80–180 мм рт.ст. (миогенный рефлекс + тубулогломерулярная обратная связь через макула денса).
Афферентная артериола сужается ангиотензином II при высоком давлении, эфферентная — сильнее; отсюда ↑ давления в клубочке.

3. Проксимальный извитой каналец

Реабсорбирует 65 % Na⁺, 65 % воды, 100 % глюкозы (SGLT2/SGLT1 + GLUT2), 100 % аминокислот, 80 % HCO₃⁻, 65 % K⁺, P, Ca²⁺, мочевой кислоты.
Na⁺/H⁺ обменник NHE3 + карбоангидраза (IV на щёточной кайме и II в цитоплазме) — основной механизм реабсорбции бикарбоната.
Секреция: органические катионы (OCT), анионы (OAT); креатинин, пенициллины, диуретики.
Изоосмотическая реабсорбция — вода идёт с растворёнными.
Точка действия ингибиторов карбоангидразы (ацетазоламид), SGLT2-ингибиторов (глифлозины), петлевых преддверия.

4. Петля Генле

Нисходящий отдел — проницаем для воды, не для соли → концентрирование мочи (к верхушке петли).
Тонкий восходящий — непроницаем для воды, пассивно выделяет NaCl.
Толстый восходящий — NKCC2 (Na-K-2Cl котранспортер, точка действия фуросемида); реабсорбирует 25 % NaCl без воды → разбавление мочи.
Поворотно-противоточный механизм: создаёт гиперосмолярный интерстиций мозгового слоя (до 1200–1400 мОсм у человека).
Vasa recta (противоточный обмен) сохраняет этот градиент.
Мочевина — вторичный осмотический «агент» в глубоком медуллярном градиенте.

5. Дистальный извитой каналец (ДИК)

Реабсорбирует 5–10 % Na⁺ через NCC (Na-Cl котранспортер; точка действия тиазидных диуретиков).
Реабсорбция Ca²⁺ под контролем ПТГ (TRPV5, кальбиндин, PMCA, NCX).
Мг²⁺ через TRPM6 (мутации — синдром Гительмана).
Непроницаем для воды.

6. Собирательные канальцы

Главные клетки: Na⁺ через ENaC (амилорид блокирует), K⁺ через ROMK; регулируются альдостероном.
Вставочные α-клетки (intercalated): H⁺-АТФаза, H⁺/K⁺-АТФаза, HCO₃⁻/Cl⁻ обменник — секреция H⁺.
Вставочные β-клетки: секреция HCO₃⁻ (при алкалозе).
АДГ → V2-рецептор → вставка аквапоринов 2 (AQP2) на апикальной мембране → реабсорбция воды.
AQP3/4 — на базальной мембране, постоянно присутствуют.

7. РААС

Ренин секретируется ЮГА-клетками при ↓ перфузии афферентной артериолы, ↓ NaCl в макула денса, ↑ симпатикуса.
Ренин → ангиотензиноген (печень) → ангиотензин I → АПФ (лёгкие, эндотелий) → ангиотензин II.
Эффекты АТ II: вазоконстрикция (преимущественно эфферентной), ↑ альдостерона, ↑ АДГ, ↑ жажды, ↑ симпатикуса, задержка Na⁺.
Альдостерон (клубочковая зона) → ENaC + Na⁺/K⁺-АТФаза → ↑ реабсорбции Na⁺, секреции K⁺ и H⁺.
Ингибиторы: иАПФ, БРА (сартаны), прямой ингибитор ренина (алискирен), антагонисты минералокортикоидных рецепторов (спиронолактон, эплеренон, финеренон).

8. АДГ и АНП

АДГ (вазопрессин): синтез в гипоталамусе (паравентрикулярные и супраоптические ядра), секреция — задняя доля гипофиза.
Триггеры: ↑ осмолярности > 280 мОсм/кг, ↓ ОЦК (> 10 %), тошнота, стресс.
Эффект через V1a (сосудистая вазоконстрикция) и V2 (почечные главные клетки).
Патология: несахарный диабет (↓ АДГ или нечувствительность); SIADH (↑ АДГ — онкология, ЦНС-патология, препараты).
АНП (предсердный) и BNP (желудочковый) — при растяжении миокарда; вазодилатация, натрийурез (через антагонизм РААС, ↑ СКФ, ↓ реабсорбции Na⁺ в собирательных).

9. Кислотно-щелочное равновесие

Почки реабсорбируют почти весь фильтрованный HCO₃⁻ (PCT — 80 %, толстый восходящий — 15 %, ДИК + собират. — 5 %).
Секреция H⁺: 1) в виде свободных ионов, 2) с буферами (NH3 → NH4⁺, HPO4²⁻ → H₂PO4⁻).
Титруемая кислотность = H⁺ на фосфатном буфере.
Аммонийный ион (NH4⁺) — главный адаптивный механизм; ↑ при хроническом ацидозе.
Чистая экскреция кислоты = NH4⁺ + титр. кислотность − HCO₃⁻ в моче.
При метаболическом ацидозе — ↑ аммониогенез, образование «нового» HCO₃⁻.

10. Эндокринные функции

Эритропоэтин — интерстициальными фибробластами коры; при гипоксии (HIF-стабилизация).
При ХБП — анемия из-за дефицита ЭПО.
1α-гидроксилаза в ПКТ → 1,25-(OH)₂-D3 (кальцитриол); стимулируется ПТГ и ↓ P, тормозится FGF-23.
Ренин — выше описано.
Почка реагирует на ПТГ (↑ реабсорб. Ca²⁺ в ДИК, ↓ реабсорб. P в ПКТ) и на FGF-23 (↓ реабсорб. P).

11. Клиренс и оценка функции

Клиренс = U × V / P (объём плазмы, очищаемый от вещества за минуту).
Инулин — эталон СКФ (свободно фильтруется, не реабсорбируется, не секретируется).
Креатинин — практически используется; немного секретируется → ↑ клиренс на 10–20 %.
Формулы оценки СКФ: Cockcroft-Gault (клиренс), MDRD, CKD-EPI 2021 (без расовой поправки — предпочтительна).
ПАГ (пара-аминогиппуровая кислота) — почти полностью выводится за 1 проход → оценка почечного плазмотока.
Фракционная экскреция Na⁺ (FeNa) < 1 % — преренальное ОПП; > 2 % — ренальное.

12. FAQ

Почему диуретики действуют на разные отделы?
Каждый препарат связывается со своим транспортёром: ацетазоламид — карбоангидраза в ПКТ; фуросемид — NKCC2 в толстой восходящей; тиазиды — NCC в ДИК; амилорид/триамтерен — ENaC в собир.; антагонисты альдостерона — минералокортикоидный рецептор.

Что такое тубулогломерулярная обратная связь?
Макула денса (в ДИК, рядом с клубочком) измеряет концентрацию NaCl. При ↑ NaCl → сужение афферентной артериолы → ↓ СКФ. Механизм — через аденозин и АТФ.

Почему глифлозины защищают почки?
SGLT2-ингибиторы блокируют реабсорбцию глюкозы и Na⁺ в ПКТ → ↑ NaCl в макула денса → сужение афферентной артериолы → снижение внутриклубочкового давления и замедление фиброза. Это помимо гипогликемического эффекта.

Как отличить преренальное ОПП от острого тубулярного некроза?
Преренальное: FeNa < 1 %, Na⁺ мочи < 20, осмолярность > 500. ОТН: FeNa > 2 %, Na⁺ мочи > 40, осмолярность 250–350 (изостенурия).

Почему моча концентрируется при обезвоживании?
Гипертонический интерстиций мозгового слоя (созданный петлёй Генле) «тянет» воду из собирательных канальцев при высокой экспрессии AQP2 (под действием АДГ). Чем выше градиент и чем больше АДГ — тем концентрированнее моча.

Смотрите также: ХБП · ОПП · КЩР · РААС и гипертония · Каталог физиологии

Связанные инструменты: Уроки: Нормальная физиология

Все статьи блога · Каталог предметов · Клинические калькуляторы