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

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Подземный мамонт и еще 7 загадочных существ, в которых верят криптозоологи Подземный мамонт и еще 7 загадочных существ, в которых верят криптозоологи

Есть такая почти наука — криптозоология

Maxim
Сокровища Урарту Сокровища Урарту

Четыре сокровища древнего Урарту

Вокруг света
35 лет ОС Windows: как выглядела самая первая версия ОС 35 лет ОС Windows: как выглядела самая первая версия ОС

Как пользовались Windows до того, как это стало модным

Maxim
Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018» Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018»

Финалистки конкурса «Девушка года Playboy-2018»

Playboy
Вопрос психологу: что такое синдром самозванца? Вопрос психологу: что такое синдром самозванца?

Синдром самозванца — это не медицинский диагноз, но он может испортить жизнь

Esquire
Твой персональный код Твой персональный код

Какими бывают тесты ДНК

Популярная механика
Желаю удачи Желаю удачи

Удачливость можно тренировать: рассказываем, как это делать

Cosmopolitan
«Мы сидим на грантовой игле»: как журналистка запустила программу реабилитации для людей с ДЦП «Мы сидим на грантовой игле»: как журналистка запустила программу реабилитации для людей с ДЦП

Интервью с основательницей проекта «Лига мечты» Натальей Белоголовцевой

Forbes
Оксфорды, но не броги. Виды классической мужской обуви Оксфорды, но не броги. Виды классической мужской обуви

Обзор мужской обуви, в которой должен разбираться настоящий джентльмен

Playboy
Как Окинава стала островом с самым высоким в мире процентом долгожителей Как Окинава стала островом с самым высоким в мире процентом долгожителей

Окинава — эта не та привычная нам всем Япония

Maxim
Потеряла голову Потеряла голову

Что делать, если ты влюбилась, но не в своего мужа?

Лиза
Язычники против рыцарей-монахов Язычники против рыцарей-монахов

Литовское княжество стало для Тевтонского ордена непреодолимым препятствием

Дилетант
Елки-палки: как стартап по высадке леса Maraquia получил похвалу Путина, потерял инвесторов и теперь судится с основателем Елки-палки: как стартап по высадке леса Maraquia получил похвалу Путина, потерял инвесторов и теперь судится с основателем

Что скрывается за красивым фасадом стартапа Maraquia («Маракуйя»)

Forbes
Пляшем от печки Пляшем от печки

Мансарда в районе Старого Арбата с дизайнерской голландкой посередине

AD
Игорь Измайлов Игорь Измайлов

Ученый-астроном сделал открытие, которое может изменить саму науку о звездах

Собака.ru
«Взаперти»: фильм от режиссера «Поиска» о деструктивной материнской любви «Взаперти»: фильм от режиссера «Поиска» о деструктивной материнской любви

Рецензия на фильм «Взаперти», вторую работу Аниша Чаганти («Поиск»)

Forbes
Медузомицет или комбуча? Медузомицет или комбуча?

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

Наука и жизнь
Рейтинг доверия Рейтинг доверия

Дмитрий Марков — о рисках и преимуществах биометрических систем

РБК
Групповая терапия: 12 советов, как получить от нее максимальную пользу Групповая терапия: 12 советов, как получить от нее максимальную пользу

Извлечь максимум пользы из работы в группе и помочь своему ментальному здоровью

Psychologies
«Сама виновата». Как оренбургского следователя наказали за неэтичное поведение с жертвой насилия «Сама виновата». Как оренбургского следователя наказали за неэтичное поведение с жертвой насилия

Почему мы так критично реагируем на случаи насилия?

СНОБ
Безногие сцинки заново отрастили конечности ради выживания во влажном климате Безногие сцинки заново отрастили конечности ради выживания во влажном климате

Конечности помогают этим ящерицам бегать по поверхности и зарываться в почву

N+1
Не только Мата Хари: чем прославились 11 самых известных шпионов XX века Не только Мата Хари: чем прославились 11 самых известных шпионов XX века

Известная танцовщица, семейная пара, искусствовед и другие известные шпионы

Cosmopolitan
«Моя идеальная девушка»: чего хотят мужчины «Моя идеальная девушка»: чего хотят мужчины

Как молодые холостяки представляют себе женщину, в которую можно влюбиться

Cosmopolitan
Как первые советские авиа-рекордсменки 10 дней выживали в тайге Как первые советские авиа-рекордсменки 10 дней выживали в тайге

Драматическая история полета целиком женского экипажа на самолете «Родина»

Maxim
«Ждем, когда 5G станет реальностью, а не только поводом для хайпа» «Ждем, когда 5G станет реальностью, а не только поводом для хайпа»

Александр Чуб — о том, как в России развивается инфраструктура для сотовой связи

РБК
«Совместимость. Как контролировать искусственный интеллект» «Совместимость. Как контролировать искусственный интеллект»

Отрывок из книги Стюарта Рассела об искусственном интеллекте

N+1
Досадно, обидно: как не сломаться, если вы стали жертвой мошенников Досадно, обидно: как не сломаться, если вы стали жертвой мошенников

Все мы когда-то становились жертвами мошенничества

Psychologies
Что было дальше? Что было дальше?

Что написать после первого свидания, чтобы оно не стало последним

Cosmopolitan
Каково это — пройти Европу пешком за два года Каково это — пройти Европу пешком за два года

Как кровельщик из Железногорска за два года прошел пешком через всю Европу

Esquire
Открыть в приложении