Почки и гомеостаз
Почки удаляют шлаки, но также удаляют нормальные компоненты крови, которые присутствуют в ней в более высоких, чем нужно концентрациях. С другой стороны почки увеличивают обратное всасывание тех же самых веществ, если их в крови меньше обычного. Так они постоянно регулируют химический состав крови в узких границах. Почки одно из основных приспособлений тела.
Искусственная почка
Искусственная почка использует принцип для очистки крови пациента, чьи почки отказали.
Левая часть рисунка ("Dialysis unit")
показывает механизм, используемый
сегодня в искусственной почке .
Небольшие молекулы, подобные мочевине,
удаляются из крови, так как они свободно
диффундируют между кровью и омывающей
жидковстью, тода как большие молекулы (напр,,
плазменые белки) и клетки остаются в
крови. Омывающая жидкость уже должна
содержать достаточно солей, чтобы
предупредить значительрную потерю
ионов из крови. Обратите внимание, что
кровь и омывающая жидкость текут в
противоположных направлениях через
диализующие мембраны. Такой "противо-точный"
обмен сохраняет диффузионный градиент
по всей длине системы.
добавляется к крови, чтобы она не
сворачивалась, проходя через аппарат.
Антикоагулянт нейтрализуется, когда
кровь возвращается пациенту. |
 |
Хотя диализ достаточно хорошо удаляет шлаки, но он не может выполнять другие функции почек:
- обеспечивать точный гомеостатичесакий контроль концентрации таких витальных инградиентов как глюкоза и Na+
- секрецию гормонов
Искусственная почка будущего?
В попытке решить эту проблему исследователи из University of
Michigan экспериментируют с добавлением "Bioreactor unit" в аппарат для диализа. Биореактор состоит из многочисленных полых, пористых трубок, к внутренней стенке которых прикреплен монослой из (полученный от свиней). Диализная омывающая жидкость проходя через трубочек, где молекулы и ионы могут быть отобраны с помощью клеток. Высвобождение важных молекул и ионов (а также гормонов) на базолатеральной поверхности клеток позволяет возвращаться этим веществам в (точно так же как это делают клетки проксимальных канальцев обычных нефронов). Все тесты проводились на собаках, но результаты, по-видимому, многообещеющие.
Идеальной альтернативой долговременному диализу м. служить трансплантация новой. Технически операция довольно проста, но с ней связаны значительные проблемы:
- выбор донора близкого по своей гистосовместимости
- проблема отторжения иммунной системой реципиента трансплантанта существует даже при использовании идентичных близнецов, даже у них отличаются .