Физиология почек (стр. 37 )

Рассмотрим следующую ситуацию: человек выпивает за короткий промежу­ток времени 1 л пресной воды без сахара, содержащей незначительное количество натрия или других растворенных веществ. Избыток воды снижает осмолярность жидкостей организма, что рефлекторно тормозит секрецию АДГ через гипотала-мические осморецепторы. В результате водная проницаемость собирательных трубок существенно снижается, очень мало воды реабсорбируется из этих сегмен­тов (или реабсорбция совсем прекращается) и экскретируется большой объем очень разбавленной (гипоосмотичной) мочи. Таким образом, из организма удаля­ется избыточная вода.

При другой крайней ситуации, когда возникает дефицит воды, допустим, при невозможности поступления ее в организм, осмолярность жидкостей организма увеличивается, рефлекторно стимулируется секреция АДГ, возрастает водная проницаемость собирательных трубок, реабсорбция воды при этом максимальна, экскретируется очень неболыцой объем весьма концентрированной (гиперосмо-тичной) мочи. В результате экскретируется относительно меньше профильтро-

161

вавшейся воды, чем растворенных веществ (что эквивалентно поступлению чис­той воды в организм), и осмолярность жидкостей организма восстанавливается до нормальной.

Теперь мы обрисовали два основных афферентных пути регуляции деятель­ности гипоталамических клеток, секретирующих АДГ; один, начинающийся от барорецепторов, другой — от осморецепторов. Указанные клетки гипоталамуса интегрируют в одно целое указанные пути, а интенсивность деятельности этих клеток определяется общим количеством информации, переданной через соответ­ствующие синапсы. Из сказанного следует, что одновременное увеличение объе­ма плазмы, и снижение осмолярности жидкости организма вызывает серьезное торможение секреции АДГ. И, соответственно, одновременное снижение объема плазмы и увеличение осмолярности является сильнейшим стимулятором секре­ции АДГ. Но что происходит, когда импульсы со стороны осморецепторов проти­воречат импульсам со стороны барорецепторов, например, если объем плазмы и осмолярность снижаются? Обычно из-за большей чувствительности осморецеп­торов они оказывают доминирующее влияние, когда изменения осмолярности и объема плазмы колеблются от небольших до средних по величине. В то же время очень значительное изменение объема плазмы будет доминировать над снижени-

6 Зак.600

162 Регуляция экскреции натрия и воды: поддержание-постоянства объема плазмы

ем показателя осмолярности жидкостей организма при воздействии на се^срецию АДГ; при этом вода задерживается в большей степени, чем растворенные вещест­ва, и жидкости организма становятся гипоосмотичными (по тем же причинам со­держание натрия в плазме снижается).

Здесь еще необходимо добавить, что секретирующие АДГ клетки получают синаптические входы от многих других отделов головного мозга. Из этого следу­ет, что секреция АДГ и, конечно же, мочеотделение могут изменяться под воздей­ствием боли, страха и множества других факторов, включая лекарственные веще­ства, а также алкоголь, который ингибирует освобождение в кровь АДГ. Эта до­полнительная информация, усложняющая картину, не должна затемнить вывод о том, что секреция АДГ определяется в конечном итоге уровнем осмолярности жидкостей организма и объемом плазмы.

Заболевание, которое называется несахарный диабет, отличается от сахарно­го диабета тем, что возникает вследствие нарушения функционирования системы секреции АДГ. Несахарный диабет характеризуется наличием постоянного вод­ного диуреза (до 25 л/сут). Большинство больных несахарным диабетом утрачи­вают способность продуцировать АДГ вследствие повреждения гипоталамуса21. Таким образом, водная проницаемость собирательной трубки в данном случае яв­ляется низкой и не изменяется при увеличении осмолярности и объема внекле­точной жидкости. Другие заболевания вызываются чрезмерно высокой секрецией АДГ. Легко угадать, что у пациентов с патологией такого рода отмечается сниже­ние осмолярности плазмы (и концентрации натрия) вследствие избыточной реаб-сорбции осмотически свободной воды.

На этом мы завершаем описание регуляции почечной экскреции натрия и во­ды. На рис. 7-9 суммированы основные факторы, которые участвуют в регуля­ции данных процессов при реакции организма на обильное потоотделение. Пот является гипоосмотичной жидкостью, содержащей преимущественно воду, нат­рий и хлор, поэтому потоотделение вызывает и снижение объема внеклеточной жидкости, и увеличение осмолярности жидкостей организма. Задержка почкой натрия и воды помогает компенсировать потери, происходящие при потоотделе­нии.

Жажда и потребность в соли

Теперь мы перейдем к рассмотрению другого компонента водного равновесия, регуляции приема рег оз соли и воды. Следует подчеркнуть, что значительный не­достаток соли и воды может быть только частично компенсирован посредством сохранения этих веществ, причем прием их рег оз является конечным компенса­торным механизмом.

Центры, которые опосредуют чувство голода, расположены в гипоталамусе (очень близко к зоне, где продуцируется АДГ). Субъективное ощущение жажды, которое заставляет человека принимать рег оз воду, вызывается как снижением объема плазмы, так и увеличением осмолярности жидкостей организма. Адаптив­ное значение обоих факторов очевидно. Обратите внимание на то, что упомяну­тые факторы идентичны тем переменным величинам, которые стимулируют про­дукцию АДГ, а рецепторы — осморецепторы и барорецепторы сердечно-сосуди­стой системы, которые инициируют регулирующие продукцию АДГ рефлексы,

163

расположены в той же самой зоне, что и центры, отвечающие за жажду. Ощуще­ние жажды воздействует на экскрецию значительно слабее, чем секреция АДГ.

Существуют и другие пути регуляции жажды. Например, сухость во рту и горле вызывает выраженную жажду, которая облегчается при смачивании этих участков слизистой оболочки. Животные, например верблюд (у человека это не­сколько иначе), при выраженной дегидратации начинают быстро пить, потребляя ровно столько жидкости, сколько необходимо для возмещения потери воды, а за­тем прекращают пить. Удивительно то, что, когда они останавливаются, вода еще не успевает абсорбироваться из желудочно-кишечного тракта в кровь. В желудоч­но-кишечном тракте есть определенный механизм, позволяющий измерить объем принятой рег оз воды, но природа его неразгадана.

Ангиотензин II — другой стимулятор жажды, воздействующий непосредст­венно на мозг; этот гормон стимулирует жажду при снижении объема внеклеточ­ной жидкости.

164_________ Регуляция экскреции натрия и воды: поддержание постоянства объема плазмы

Потребность в соли — аналог чувства жажды — является также чрезвычайно важным компонентом гомеостаза натрия у большинства млекопитающих. Оче­видно, что солевой аппетит у млекопитающих является врожденным и складыва­ется из двух крмпонентов: (1) гедонистической и (2) регуляторной потребности. Иначе говоря, (1) животные любят есть соль и потребляют ее при любой возмож­ности, независимо от того, есть ли у них в данный момент дефицит соли или нет, и (2) их тяга к добыванию соли существенно увеличивается при наличии у них в организме дефицита данного вещества.

Значимость этих данных о животных для человека неясна. Желание потреб­лять соль есть у человека, если у него отмечается выраженный ее недостаток, но такая потребность в соли для ежедневного гомеостаза натрия у здорового челове­ка, вероятно, невелика. С другой стороны, у человека существует гедонистическая потребность в соли, что проявляется почти всеобщим потреблением значитель­ных количеств натрия, поскольку этот продукт недорог и доступен. Среднее по­требление соли американцами составляет 10—15 г/сут, и это притом, что человек может существовать совершенно нормально при потреблении 0,5 г/сут. Есть до­казательства, хотя и противоречивые, что значительное потребление соли может быть фактором патогенеза артериальной гипертонии у предрасположенных к это­му субъектов.

Выводы о физиологических эффектах ангиотензина II

В данной главе и главе 2 мы описали различные физиологические эффекты, вызванные ангиотензином II, и сейчас мы подытожим эту информацию. Ангио-тензин II вызывает разнообразные эффекты в различных частях организма, кото­рые направлены в конечном счете на задержку соли и подъем артериального дав­ления. На рис. 7-2 суммарно указаны эти реакции, кроме того, отмечен факт, ра­нее не упоминавшийся: ангиотензин II способствует активации симпатической нервной системы (например, посредством увеличения количества норадреналина, освобождаемого в момент потенциала действия). Очень важно понять, что секре­ция ренина увеличивается вследствие физиологической стимуляции — такой как истощение запасов натрия в организме. Все реакции, показанные на рис. 7-10, направлены на минимизацию водного истощения и снижение показателей арте­риального давления крови ниже нормы. В противоположность этому, когда соот­ветствующее увеличение секреции ренина возникает в результате болезни (как, например, при стенозе а. гепаНз), эти реакции будут направлены на подъем арте­риального давления до показателей, превышающих норму.

Вопросы для изучения: 41—56.

Примечания

1 В примерах, приводимых в данном разделе, изменение величины онкотического давле­ния плазмы артериальной крови происходит в направлении восстановления солевого ба­ланса посредством уменьшения или увеличения скорости клубочковой фильтрации и сле­довательно, экскреции соли. В случае с кровотечением, между тем, этого не происходит;

166