Поддержание гомеостаза в организме предполагает точное приспособление работы органа к изменениям, происходящим во внутренней среде. Регуляция деятельности почек должна поэтому быть особенно совершенной.
Работа органа регулируется как нервным, так и гуморальным путем.
Функция почек является объектом многочисленных и разнообразных нервных влияний. Благодаря классическим исследованиям В. М. Бехтерева и его учеников, а также К. М. Быкова и его школы были выявлены резкие изменения в диурезе и даже патологические примеси в моче в результате разнообразных воздействий на кору больших полушарий. Л. А. Орбели и его учениками подробно изучены нарушения в работе почек, возникающие рефлекторно в ответ на болевое раздражение. Наконец, доказано существование рефлекторных влияний на деятельность почек с мощных интероцептивных зон, например с каротидной зоны [Верней ( Verney ), С. В. Аничков]. Значительно выраженными оказываются, также рефлекторные воздействия на функции почек, вызываемые раздражением мочевых путей. Однако, как это было выяснено работами Л. А. Орбели, А. Г. Гинецинского, К- М. Быкова, нервная регуляция функции почек отличается от нервной регуляции других органов одной весьма существенной особенностью: нервные влияния на почку передаются из центральной нервной системы не только посредством нервных, проводников, но и гуморальным путем. Денервированная почка не теряет способности отвечать на импульсы из головного мозга и на рефлекторные раздражения. С другой стороны, удаление гипофиза препятствует выявлению рефлексов на мочеотделение.
Полагают, что нервная регуляция почек осуществляется следующим образом: сдвиги в состоянии нервных центров, сказывающиеся в конечном счете на работе почек, воздействуют в первую очередь на функцию эндокринного аппарата, в частности гипофиза (эффектор первого порядка). Возникающие при этом изменения в секреции гормонов непосредственно влияют на функцию почек (эффектор второго порядка). Функция почек регулируется гормонами гипофиза, надпочечников, щитовидной железы. Чрезвычайно мощным влиянием на деятельность почек обладает антидиуретический гормон гипофиза (АДГ), точкой приложения действия которого является «факультативная» реабсорбция, происходящая в ди-стальном извитом канальце. Антидиуретический гормон гипофиза стиму­лирует реабсорбцию воды и одновременно угнетает всасывание канальца­ми натрия и хлора. При выпадении образования этого гормона, диурез, достигает максимальной величины, т. е. соответствует объему содержимо­го, покидающего проксимальный каналец, составляя почти 15 л в сутки, что имеет место при несахарном мочеизнурении.
Очень существенное влияние на функцию почек оказывают также гормоны надпочечника. Среди них наиболее мощным действием обладает недавно выделенный гормон альдостерон, который определяет реабсорбцию натрия в проксимальном отделе канальца, следствием чего является усиленное всасывание воды. Гормон щитовидной железы тироксин угнетает реабсорбцию воды и является, таким образом, антагонистом анти-диуретического гормона гипофиза.
В целом механизм регуляции выделения воды из организма, по современным воззрениям, представляется следующим образом. Поступление воды в организм приводит к некоторому падению осмотического давле­ния крови и тканевой жидкости, которое, хотя и является очень небольшим, оказывается тем не менее достаточным для раздражения осморецепторов. Последние представляют собой интероцепторы, адекватным раздражителем для которых являются сдвиги в осмотическом давлении крови. Возбуждение осморецепторов тканевой жидкостью с пониженным осмотическим давлением вызывает рефлекторное торможение секреции антидиуретического гормона, которое приводит к обильному выделению мочи из организма. Участие антидиуретического гормона гипофиза в рассматриваемом процессе подтверждено резким понижением его выделения в период диуреза.
Наоборот, при обеднении организма водой раздражение осморецепторов тканевой жидкостью с повышенным осмотическим давлением приводит к стимуляции секреции антидиуретического гормона и резкому понижению диуреза, что способствует сохранению воды, необходимой для жизнедеятельности организма.
Наряду с удержанием в организме воды почки осуществляют: жизненно важную функцию сохранения физико-химического постоянства внутренней среды организма, устойчивого соотношения в нем отдельных катионов и анионов, его кислотнощелочного равновесия. Все это объединяется понятием гомеостаза, поддержанию которого придается даже большее значение, нежели удалению через почки конечных продуктов обмена.
Клетки почечного эпителия осуществляют свою гомеостатическую функцию благодаря наличию в них специальных ферментативных систем. При участии энзимов канальцевые клетки экскретируют с мочой избытки кислых валентностей и сохраняют для организма щелочные ионы натрия, реабсорбируемые из канальцевого фильтрата в кровь.
Фермент карбоангидраза играет важнейшую роль, способствуя гидратации и диссоциации угольной кислоты с освобождением из нее водородных ионов. Другой фермент глютаминаза отщепляет от глютаминовой кислоты свободный аммиак, из которого образуется радикал аммоний ( NH 4 ~), способный замещать натрий. В результате перечисленных реакций, в которых активно участвуют клетки канальцевого эпителия, выделяется моча обычно кислой реакции (рН = 5,0—5,5), а организм сохраняет натрий и восстанавливает свой щелочной запас.
Механизмы сохранения постоянства солевого состава изучены меньше, чем механизмы, определяющие постоянство осмотического давления, но и здесь поступление в кровь альдостерона определяется ингероцептивными влияниями. Обеднение организма натрием влечет за собой повышенное образование альдостерона, следствием чего является усиленная реабсорбция натрия в канальцах. Весьма примечательным является тот факт, что из 270 г натрия, который фильтруется за сутки через почеч­ные клубочки, 267 г всасывается обратно и только 3 г выделяется с мочой. Степень натриуреза определяется нервными импульсами и количе­ством