Противоточно-поворотный множительный механизм
В основе работы петли лежит разнонаправленное движение канальцевой жидкости. В нисходящем колене моча течет вниз, к мозговому веществу, затем совершает поворот и движется вверх по восходящему колену. Это создает систему противотока.
На одном горизонтальном уровне разница концентраций ионов натрия внутри канальца и в окружающей ткани невелика. Это позволяет клеткам осуществлять «единичный механизм» реабсорбции с минимальными затратами энергии. Однако по мере продвижения жидкости эти единичные сдвиги суммируются (умножаются). В результате механизм обеспечивает перенос огромных объемов воды и солей, формируя выраженный градиент от коры почки к глубине мозгового вещества.
Нисходящее колено (концентрирование)
Этот тонкий сегмент специализируется на пассивной реабсорбции воды.
- Свойства стенки: хорошо проницаема для воды ($H_2O$), но почти не пропускает ионы.
- Процесс: из-за того, что в окружающем интерстиции накоплен натрий, вода по законам осмоса устремляется наружу.
- Результат: объем канальцевой жидкости резко падает, а концентрация $Na^+$ в ней растет с 0,9% до 3,6%.
По мере погружения к изгибу петли моча из изотонической становится гипертонической, а ее осмотическое давление нарастает от изначальных 300 мосм/л до 600 и достигает максимума в 1200 мосм/л на самом повороте.
Восходящее колено (разведение)
Толстый сегмент работает по совершенно иным правилам, активно изменяя состав мочи.
- Свойства стенки: абсолютно непроницаема для воды.
- Процесс: клетки активно выкачивают ионы $Na^+$ из просвета в интерстиций мозгового вещества. Этот активный транспорт требует много энергии в виде АТФ, поэтому клетки здесь богаты митохондриями.
- Результат: так как соли уходят, а вода остается запертой внутри, канальцевая жидкость разбавляется.
Осмолярность мочи ступенчато падает: 1200 $\rightarrow$ 600 $\rightarrow$ 300 $\rightarrow$ 200 мосм/л. К моменту выхода в дистальный извитой каналец моча становится гипотонической (концентрация солей падает до 0,6% NaCl), зато окружающая ткань почки насыщается солями.
Итоговое сгущение в собирательных трубочках
Сама петля нефрона лишь подготавливает условия — создает высокое осмотическое давление в интерстиции. Окончательное концентрирование происходит дальше, когда моча поступает в собирательную трубочку.
Эта трубочка проходит транзитом обратно через мозговое вещество (где осмолярность снаружи достигает 1200 мосм/л). Если в организме присутствует гормон АДГ (вазопрессин), стенки трубочки становятся проницаемыми для воды. Вода интенсивно выходит в соленую ткань, а моча сгущается, выравниваясь по давлению с окружающей средой. В итоге в почечную лоханку поступает максимально концентрированная вторичная моча (1200 мосм/л).
Условия стабильной работы системы:
- Постоянный приток первичной мочи в петлю.
- Непрерывный и стабильный почечный кровоток.
- Бесперебойная активность Na+,K+-АТФ-азы.
Нисходящее колено «потеет» (отдает воду, моча концентрируется), а восходящее «работает мышцами» (тратит АТФ, активно выбрасывает натрий, но не выпускает воду).
Что ещё разобрать по теме
- Осмотический профиль нефрона: график изменений давления
- Роль АДГ (вазопрессина) в проницаемости собирательных трубочек
- Работа Na+,K+-АТФ-азы в клетках канальцев
- Гемодинамика почки и факторы постоянства реабсорбции
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Петля Генле» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Выделение»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.