Участие почек в поддержании рН крови. Процессы экскреции в почечных канальцах

Почки участвуют наряду с легкими в регуляции кислотно-щелочного равновесия крови. Прежде всего, это осуществляется за счет регуляции процесса реабсорбции бикарбоната натрия, составной части бикарбонатного буфера. Если бы бикарбонат не реабсорбировался, то организм терял бы ценнейший компонент буферной системы крови. Когда рН крови сдвигается в кислот­ную сторону, эффективность реабсорбции бикарбоната натрия возрастает, а когда имеет место алкалоз — эффективность реабсорбции бикарбоната натрия уменьшается. Этот процесс регули­руется величиной парциального напряжения в крови углекислого газа.

Активная реакция мочи у человека и животных может очень резко изменяться, концентра­ции ионов водорода в моче при крайних состояниях работы почек различаются почти в 1000 раз (рН в некоторых случаях снижается до 4,5 или возрастает до 8,0, что и обеспечивает участие по­чек в стабилизации рН плазмы крови на уровне 7,37).

(I) Реабсорбция бикарбоната натрия осуществляется следующим образом (рис. 3, I). В фильтрате, движущемся в просвете канальца, содержится бикарбонат натрия. Из эпителиальной клетки канальца секретируется в фильтрат протон Н⁺, который вытесняет ион Na⁺ из бикарбона­та, превращая его в угольную кислоту. Эта кислота под влиянием карбоангидразы, локализован­ной на апикальной части эпителиальной клетки, разлагается на углекислый газ и воду. Углекис­лый газ входит внутрь клетки, где под влиянием содержащейся внутри клетки карбоангидразы Из него (а также из образующегося в результате метаболизма клетки СОг) и воды образуется уголь­ная кислота. Она диссоциирует на протон Н⁺ и анион НСО₃~. Ион водорода выходит из клетки в просвет канальца и вновь вытесняет Na⁺ из бикарбоната, a Na⁺ входит в клетку.

Этот процесс зависит от секреции в просвет канальца ионов Н⁺ за счет сопряженного транспорта Na⁺ и Н⁺, движущей силой которого служит электрохимический градиент для ионов Na+ Этот градиент создается работой Na⁺-Hacoca на базальной мембране эпителиоцита. Таким образом, поглощение бикарбоната сопряжено с активной реабсорбцией натрия.

Итак, секреция водорода в обмен на натрий приводит в конечном итоге к тому, что бикарбонат переходит из первичной мо­чи в кровь, реге­нерируя бикарбонатную буферную систему, а избы­ток ионов водоро­да выходит в мо­чу.

(II) Секре-тируемые в про­свет канальца ио­ны водорода мо­гут также связы­ваться с фосфата­ми (Ма2НО4) и вы­теснять из них на­трий, превращаясь в NaH₂PO₄, кото­рый покидает почки и выносит избыток ионов водорода.

(III) В почках происходит образование аммиака в результате дезаминирования аминокислот. В канальце-вых клетках под действием глутаминазы аминокислота глутамин окисляется до СО2 и воды (ко­торые затем превращаются в бикарбонат), теряя азот в виде ионов аммония (NH4+). Будучи ней­тральным, тот легко диффундирует через апикальные клеточные мембраны в канальцевую жид­кость и здесь вновь превращается в NH₄⁺, присоединяя ионы Н⁺ секретируемые сюда с помощью сопряженного транспорта Na⁺ и Н⁺. Это соединение неспособно реабсорбироваться назад, в кровь, поэтому в таком виде водородные ионы покидают организм.

В канальцевой жидкости ионы NH4+ могут заменять Na⁺ при нейтрализации избытка анио­нов (например, SO₄²"), подлежащих экскреции.

Итак, почка способна секретировать избы­ток ионов водорода. Эта секреция сопряжена с реабсорбцией натрия (вместе с бикарбонатом), а также с детоксикацией аммиака. Благодаря этому восстанавливается резерв оснований в плазме крови.

Поиск по сайту: