Физиология водного обмена организма
Узкие границы колебании осмоляльности и объема внеклеточной жидкости - необходимое условие нормальной структуры и функции клеток. Осмоляльность внеклеточной жидкости зависит почти исключительно от потребления и экскреции воды, а ее объем - от потребления и экскреции натрия .
В регуляции осмоляльности плазмы и внутрисосудистого объема тесно взаимодействуют эндокринные, нервные, поведенческие и паракринные механизмы ( рис. 148.1 ). Осмоляльность плазмы регулируется в основном АДГ , секретируемым задней долей гипофиза , тогда как объем внеклеточной жидкости - ренин-ангиотензин-альдостероновой системой с участием АДГ и семейства натрийуретических пептидов .
АДГ, состоящий из 9 аминокислотных остатков, обладает не только антидиуретической, но и вазопрессорной активностью. Он синтезируется в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и супраоптическом ядре гипоталамуса и по аксонам поступает в заднюю долю гипофиза, где находится до выхода в общий кровоток. Время его полужизни в крови составляет 5 мин. Помимо осмотических стимулов, секрецию АДГ усиливает значительное (более чем на 8%) уменьшение внутрисосудистого объема и давления. Изменения этих параметров передаются в ЦНС по нервным волокнам, отходящим от дуги аорты ( каротидного синуса ), а также от предсердий и легочных вен. Осмотические и гемодинамические стимулы действуют синергично.
Ощущение жажды регулируется корковыми и гипоталамическими нейронами. Жажда возникает при осмоляльности плазмы около 293 мосм/кг, что примерно на 10 мосм/кг превышает осмотический порог секреции АДГ. Поэтому при гиперосмоляльности секреция АДГ начинается раньше, чем возникает чувство жажды, что приводит к задержке воды в организме. После приема жидкости секреция АДГ быстро подавляется через хеморецепторы полости рта и глотки.
Основное влияние АДГ на почки реализуется через рецепторы типа V2 , локализованные главным образом на клетках собирательных трубочек, толстого отдела восходящего колена петли Генле и околоклубочковых канальцев. У человека ген рецептора V2 расположен на длинном плече Х хромосомы (участок Xq28 ); дефекты этого генного локуса ассоциируются с врожденным сцепленным с Х-хромосомой несахарным диабетом , резистентным к АДГ. Активация рецепторов типа V2 на базолатеральнон поверхности клеток повышает внутриклеточную концентрацию цАМФ , что приводит к встраиванию водных каналов (структур, образованных белком аквапорином-2 ) в апикальную (люминальную) мембрану клеток. В результате становится возможным пассивное перемещение воды по осмотическому градиенту из просвета собирательных трубочек в гипертоническую среду интерстициальной ткани мозгового вещества почек. Моча при этом становится более концентрированной. В отличие от аквапорина-2, аквапорин-3 и аквапорин-4 локализованы на базолатеральной мембране клеток собирательных трубочек, а аквапорин-1 экспреесируется в проксимальных канальцах. Образуемые этими белками водные каналы также могут участвовать в процессах реабсорбции воды.
Предсердный натрийуретический пептид (ПНП) , впервые выделенный из ткани предсердия, оказывает важное влияние на водно-солевой обмен . Он стимулирует выведение натрия с мочой, тормозит его реабсорбцию и угнетает секрецию АДГ . ПНП синтезируется в эндотелиальных и гладкомышечных клетках сосудов, регулируя, по-видимому, расслабление стенок артерий. В головном мозге он синтезируется вместе с другими членами семейства натрийуретических пептидов, физиологическая роль которых пока не определена.
Смотрите также:
