Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Концентрация крови
Осмотический потенциал крови
АДГ
Эпителий
Моча
Повышается
Падает
(становится более отрицательным)
Выделяется
Проницаем
Концентрированная
Падает
Повышается (становится менее отрицательным)
Не выделяется
Непроницаем
Разбавленная
тального извитого канальца и собирательной трубочки становятся непроницаемыми для воды, реабсорбция воды при прохождении фильтра через мозговое вещество уменьшается и, как следствие, выводится большой объем гипотонической мочи (рис. 20.26).
В табл. 20.5 суммированы процессы участвующие в регуляции водного баланса, а на рис. 20.27 дана общая схема взаимодействий, регулирующих водный и солевой баланс. В гипота-
ламусе находится также «центр жажды». Когда осмолярность крови очень высока (осмотический потенциал сильно отрицательный), этот центр стимулирует потребность в питье.
При недостаточности АДГ возникает заболевание, называемое несахарным диабетом, при котором выделяются очень большие количества гипотонической мочи. Потерю жидкости с мочой приходится компенсировать обильным питьем.
ПОЧКА
Осморецепторы C^/ в гипоталамусе (рецепторы)
Ослабление секреции АДГр—К (посредника) у
1?
[Дистальный извитой каналец и собирательная трубочка (эффектор)!
РАСТЕТ
Повышенный (менее отрицательный) осмотический потенциал (сигнал)
ПОСТУПЛЕНИЕ ВОДЫ
I
ПАДАЕТ
Нормальная осмолярность плазмы (заданное значение)
Проницаемость падает,
моча разбавляется,
ее объем растет (реакция)
47
Со*зь - - .
Нормальная осмолярность плазмы (заданное значение)
Пониженный осмотический потенциал (сигнал)
ъ
Осморецепторы в гипоталамусе (рецепторы) ^
Увеличение секреции АДГ cz^> (посредника)
ПОЧКА
Проницаемость растет, моча концентрируется, ее объем падает (реакция)
ДИиісиюгюіи ИЗВИТОЙ
каналец и собирательная трубочка (эффектор)!
Рис. 20.27. Общая схема регуляции осмотического потенциала плазмы.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
20.7. Регуляция содержания ионов натрия в крови
Поддержание стабильной концентрации ионов натрия в крови контролируется гормоном альдостероном, который вторично влияет также на ре-абсорбцию воды. Он секретируется корой надпочечников. Падение уровня натрия в крови ведет к снижению ее объема, поскольку в сосуды поступает меньше воды путем осмоса. Это в свою очередь вызывает падение кровяного давления. Изменение объема и давления стимулирует группу секреторных клеток, называемых околоклубочко-вым (юкстагломерулярным) комплексом и расположенных между дистальным извитым канальцем и приносящей артериолой (рис. 20.28). Эти клетки в ответ выделяют фермент ренин. Ренин воздействует на содержащийся в плазме крови глобулин, синтезируемый печенью, который при этом превращается в активный гормон ангиотен-зин, а он в свою очередь стимулирует выделение
Выносящая
Рис. 20.28. Локализация околоклубочкового комплекса в почке. Его клетки находятся в стенке приносящей клубочковой артериолы и реагируют на уровень натрия в крови и ее гидростатическое давление.
_Экскреция и осморегуляция 33
из коры надпочечников альдостерона. Последний с кровью достигает дистального извитого канальца и усиливает работу натрий-калиевого насоса в его клетках. Это приводит к усиленной реабсорбции из нефрона натрия и поступлению его в окружающие каналец капилляры. Параллельно в противоположном направлении движется калий. Это один из примеров активного транспорта.
Кроме того, альдостерон стимулирует всасывание натрия в кишечнике и снижает его потери с потом. Благодаря этим механизмам повышается уровень натрия в крови, что приводит к осмотическому поступлению в нее воды, увеличению ее объема и повышению кровяного давления.
20.8. Регуляция pH крови
Значение pH отражает концентрацию ионов водорода (протонов). У нейтральной среды pH равен 7,0, у кислотной — ниже, у основной (щелочной) — выше. Некоторые вещества, называемые буферами, способны поддерживать стабильный pH раствора при добавлении к нему некоторых количеств кислот или щелочей. В норме pH плазмы крови составляет 7,4. Диапазон колебаний этой величины должен быть крайне узок. Дело в том, что от концентрации протонов в среде зависит , например, пространственная структура белков, а, значит, и функционирование ферментов, которые в слишком кислой или щелочной для них среде не только утрачивают активность, но и денатурируются. Подобные изменения могут приводить к гибели организма.
В ходе обмена веществ в организме образуется больше кислот, чем оснований, поэтому поддержание гомеостаза требует обычно снижения кислотности среды. Один из «подкисляющих» организм процессов — выделение при клеточном дыхании диоксида углерода. В воде он дает слабую угольную кислоту — H2CO3, диссоциирующую на протон (H+) и гидрокарбонатный, или бикарбонатный (HCO3") анион. Избыток протонов «забуферивается» гемоглобином по механизму, рассмотренному в разд. 14.8.3. Повышение уровня диоксида углерода в крови рефлекторно вызывает учащение легочной вентиляции, что позволяет вывести из организма его избыток. Этот механизм описан в разд. 9.5.5. Бикарбонат-ные анионы могут действовать как буфер, поскольку при высокой концентрации в растворе
