Почки создают условия для высокой эффективности работы клеток всех органов

Наука и жизньНаука

Умная почка

Академик Юрий Наточин, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН.

Как ни странно, но до сих пор бытует миф, что основная функция почек в организме человека ― это удаление вредных веществ. Конечно, эта функция важна: пища и вода усваиваются не полностью, поэтому в крови остаются неиспользованные вещества, появляются конечные продукты обмена веществ, они выделяются почками, а также лёгкими, кишечником, железами кожи. Но мне хотелось бы напомнить читателям «Науки и жизни»*: роль почек многогранна, у них много функций ― от регуляции количества эритроцитов до синтеза и разрушения гормонов. Поддерживая постоянство объёма и состава крови, почки создают условия для высокой эффективности работы клеток всех органов, в том числе и мозга.

*См. мои предыдущие статьи в журнале «Наука и жизнь»: «Разные функции почек» № 6, 1985 г., «Живые опреснители» № 12, 1987 г.

Многие по опыту знают, что объём жидкости, выделяемой почками, меняется в зависимости от того, сколько выпито воды, какова температура окружающей среды и влажность воздуха. Почему для организма так важно сохранить постоянным объём жидкости в крови, обеспечить баланс между выпитой жидкостью и потребностью организма в ней?

Если человек выпил много воды, кровь разбавляется, в клетки поступает вода, её объём растёт, клетка набухает. Если же воды в организм поступает мало, концентрация веществ, растворённых в крови и околоклеточной жидкости, повышается, вода выходит из клетки, и клетка сморщивается. И уменьшение объёма клетки, и его избыточное увеличение неблагоприятно сказываются на физиологических функциях человека. Общая концентрация всех веществ, растворённых в сыворотке крови (она называется осмоляльностью) в норме регулируется исключительно точно, именно от неё зависит объём каждой клетки организма.

При обезвоживании организма увеличивается осмоляльность крови, в ответ в почках усиливается всасывание воды из канальцев в кровь и восстанавливается осмотическое давление внеклеточной жидкости. Чтобы после питья воды кровь не разбавлялась, чтобы её осмоляльность не падала, чтобы клетки не набухали, почки усиливают выделение воды из организма и суммарная концентрация растворённых в плазме крови веществ нормализуется. Эта функция почки называется осморегулирующей.

Для нормальной работы органов объём крови в сосудах не должен опускаться ниже определённого критического уровня. Если, к примеру, мозг хотя бы чуть-чуть недополучит крови, человек почувствует головокружение и может упасть в обморок. Почки поддерживают нужный объём крови в организме, и эта их функция называется волюморегулирующей.

С пищей в организм поступают соли натрия, калия, магния. Здоровые почки обеспечивают нормальную концентрацию каждого иона в сыворотке крови, эта функция называется ионорегулирующей.

Для нормальной работы систем организма необходим баланс кислот и оснований в крови. Его характеристика — водородный показатель рН в плазме крови должен быть равен точно 7,36. Именно почки тщательно поддерживают кислотно-щелочное равновесие.

Удаляя конечные продукты обмена веществ и даже полезные вещества, если они имеются в плазме крови в избытке, почки выполняют выделительную, экскреторную функцию. Из организма выводится мочевина, мочевая кислота, а также излишние количества глюкозы, фруктозы, аминокислот, солей.

Каждое мгновение у здорового человека через сосуды почек проходит до четверти объёма крови, выбрасываемой из сердца в аорту. Кровоснабжение почек выше, чем кровоснабжение мозга. В течение суток более тонны крови поступает в сосуды почек, и в клубочках почек образуется около 180 л безбелковой жидкости. Выделяется почками обычно от 1 до 2 л, а остальная часть этой жидкости, около 178 л, возвращается в кровь.

Кровоток органов у человека
Орган Кровоток, мл/мин на 100 г
Почка 360
Сердце 70
Мозг 50

 

В почки в течение суток поступает по артериям более тонны крови, оттекает по венам 1098 л, удаляется из организма около 1—2 л жидкости

Подчёркиваю, мы с вами говорим о современном взгляде на роль почки в организме. Но чтобы понять новое, надо представлять известное, поэтому посмотрим на роль структур почки, которые определяют её функции у здорового человека.

До 22—25% крови, поступающей в аорту из сердца, достигает почек и по кровеносному сосуду — приносящей артериоле — поступает к нефрону. Нефрон — это основной элемент почки, в каждой из двух почек человека около 1 млн нефронов. Внутри нефрона приносящая артериола разветвляется на пучок капилляров, которые, петляя, образуют клубочек, или гломерулу. Капиллярный клубочек погружён в капсулу с двойной стенкой. Мембранная стенка капсулы, прилегающая к капиллярам, служит фильтром, пропускающим из плазмы крови безбелковую жидкость в пространство между двумя стенками капсулы, а отсюда — в каналец. (Фильтрация происходит благодаря артериальному давлению.) Каждую минуту у человека образуется около 120 мл безбелковой жидкости, из которой клетки канальца всасывают обратно в кровь необходимые вещества. Ненужные остаются внутри канальца и удаляются с мочой.

Клубочек почки, образованный разветвлённой сетью капилляров. В нём из сыворотки крови отфильтровывается безбелковая жидкость и стекает в каналец

Точно регулировать уровень ионов, воды и других веществ в крови почки могут благодаря своей высокой избирательности. Высокая избирательность работы почки основана на том, что в мембранах её клеток есть высокоспециализированные транспортёры, иными словами, молекулярные устройства, которые обеспечивают перенос через мембрану клетки только строго определённых химических веществ, например, ионов натрия, молекул глюкозы, тех или иных аминокислот. В настоящее время установлены многие гены, связанные с образованием этих транспортёров, описаны болезни человека, возникающие при повреждении таких систем.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Этан, метан, азот и Титан Этан, метан, азот и Титан

Титан можно было бы даже сравнить с Землёй, если бы не одно «но»

Наука и жизнь
Вселенную лихорадит: температура космоса выросла в несколько раз и чем это может грозить Вселенную лихорадит: температура космоса выросла в несколько раз и чем это может грозить

За восемь миллиардов лет температура вещества во Вселенной выросла втрое

Forbes
Медузомицет или комбуча? Медузомицет или комбуча?

Чайный гриб вновь стал популярным. Полезен ли он и чем отличается от комбучи?

Наука и жизнь
Марго Робби Марго Робби

Ни одна из голливудских актрис не будоражит наши чувства так, как Марго Робби

Playboy
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Сексуальный абьюз: как предупредить ребенка об опасности Сексуальный абьюз: как предупредить ребенка об опасности

Как говорить с детьми о сексуальном абьюзе? Рассказывает психотерапевт

Psychologies
Боль в животе после еды объяснили работой тучных клеток Боль в животе после еды объяснили работой тучных клеток

Тучные клетки оказались ответственными за воспалительные процессы в кишечнике

N+1
5 лучших научно-фантастических романов о переносе сознания 5 лучших научно-фантастических романов о переносе сознания

Писатели-фантасты, которые экспериментировали с самой идеей сознания

Популярная механика
Бизнес, которому не страшен кризис: как тесть и зять стали миллиардерами благодаря свалкам битых машин Бизнес, которому не страшен кризис: как тесть и зять стали миллиардерами благодаря свалкам битых машин

Владельцы свалок аварийных машин из Далласа создали идеальную бизнес-модель

Forbes
10 эффектных сцен, незаслуженно вырезанных из фильмов 10 эффектных сцен, незаслуженно вырезанных из фильмов

Важные сцены, которые были отправлены в корзину, хотя они помогают понять сюжет

РБК
История Ксении Бородиной и Курбана Омарова: от измен и ссор до семейной идиллии История Ксении Бородиной и Курбана Омарова: от измен и ссор до семейной идиллии

Мы решили вспомнить историю отношений Ксении Бородиной и Курбана Омарова

Cosmopolitan
«Мой целлюлит на бедрах стал виден»: Елена Перминова раскрыла модельные трюки «Мой целлюлит на бедрах стал виден»: Елена Перминова раскрыла модельные трюки

Елена Перминова заявила, что не стесняется своей внешности

Cosmopolitan
Калязин. Фрески затопленного монастыря Калязин. Фрески затопленного монастыря

История единственной коллекции фресковой живописи Троице-Макарьева монастыря

Наука и жизнь
«Уродливая Вселенная: как поиски красоты заводят физиков в тупик» «Уродливая Вселенная: как поиски красоты заводят физиков в тупик»

Отрывок из книги Сабины Хоссенфельдер о том, как красота направляет исследования

N+1
Авто года 2020 Авто года 2020

Торжественный смотр самых значимых достижений автопрома за минувшие 366 дней

GQ
Зачем смотреть «Метод 2» — отчаянно китчевый, но затягивающий сериал Зачем смотреть «Метод 2» — отчаянно китчевый, но затягивающий сериал

К чему привели бессовестные сюжетные ходы в сериале «Метод 2»

РБК
7 самых-самых снимков Земли из космоса 7 самых-самых снимков Земли из космоса

Делать селфи у землян в ДНК

Maxim
В воде обнаружили перекись водорода. Никто не понимает, откуда она берётся В воде обнаружили перекись водорода. Никто не понимает, откуда она берётся

Учёные обнаружили — в каплях воды при конденсации образуется перекись водорода

Популярная механика
История одного посещения История одного посещения

Мария Степанова о неизвестной встрече на высшем уровне

Weekend
Сладкая несладкая жизнь Сладкая несладкая жизнь

Учёные нашли ещё одно доказательство негативного влияния сахара на наше здоровье

Здоровье
«Наша платформа — это eBay для интеллектуальной собственности» «Наша платформа — это eBay для интеллектуальной собственности»

Что происходит на музыкальном B2B-рынке?

Forbes
Слишком большой бизнес: зачем основатель «Красного & Белого» объединил сеть с конкурентами и что поменялось за два года Слишком большой бизнес: зачем основатель «Красного & Белого» объединил сеть с конкурентами и что поменялось за два года

Что изменило слияние «Красного & Белого» с сетями «Бристоль» и «Дикси»

VC.RU
Любовь в Южной Корее: как здесь строят отношения и относятся к браку Любовь в Южной Корее: как здесь строят отношения и относятся к браку

Отрывок из книги Су Ким «Как живут корейцы»

Forbes
Как улучшить качество сна? Как музыка влияет на мозг — и при чем тут искусственный интеллект Как улучшить качество сна? Как музыка влияет на мозг — и при чем тут искусственный интеллект

Музыка, искусственный интеллект и Grimes: как саунд-дизайн помогает лучше спать

Esquire
Мнение: Spotify убивает открытую и доступную экосистему подкастов Мнение: Spotify убивает открытую и доступную экосистему подкастов

Как Spotify пошатнул доступность подкастов везде, на любой платформе

VC.RU
Можно ли восстановить мозг после инсульта и травмы? Интервью с ученым Можно ли восстановить мозг после инсульта и травмы? Интервью с ученым

Академик Штарк о нейротерапии, которая поможет восстановиться после инсульта

РБК
Краткая история кнопки Turbo на древних компьютерах Краткая история кнопки Turbo на древних компьютерах

Даже в компьютерном деле плохо, когда слишком быстро!

Maxim
5 жутких морских катастроф, о которых вы могли не знать 5 жутких морских катастроф, о которых вы могли не знать

Самые страшные кораблекрушения

Популярная механика
40-летние у нас и за рубежом: сравниваем звезд-одногодок 40-летние у нас и за рубежом: сравниваем звезд-одногодок

Как выглядят российские и зарубежные звезды, которым исполнилось 40 лет

Cosmopolitan
Как будущее России приняло образ бункера Как будущее России приняло образ бункера

Постоянная готовность к войне стала мировоззрением

СНОБ
Открыть в приложении