MedUniver Физиология человека
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Эндокринная система
Пищеварительная система
Физиология клеток крови
Обмен веществ. Питание
Выделение.Функции почек
Репродуктивная функция
Сенсорные системы
Физиология иммунной системы
Система кровообращения
Дыхательная система
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Нейтрализация протонов почками. Первично активный механизм секреции ионов водорода почками

Ионы бикарбоната, попавшие в первичную мочу в результате фильтрации, не способны легко проникать через апикальную мембрану в клетку. Вместо диффузии ионы НСО3 реабсорбируются с помощью особого процесса, первым этапом которого является химическое взаимодействие с ионом Н+ и образование Н2СО3, в итоге распадающегося на СО2 и Н2О.

Данный процесс запускается с помощью реакции в просвете канальца между НСОз-, прошедшими через почечный фильтр, и ионов Н+, выделенными клетками канальцев. Образованный в результате расщепления угольной кислоты СО2 способен легко перемещаться через мембрану канальца, мгновенно диффундируя в клетку, где он под воздействием карбоангидразы соединяется с Н2О, вновь формируя молекулу Н2СО3. Угольная кислота, в свою очередь, диссоциирует на НСОз- и Н+; затем НСО3 диффундирует через базолатеральную мембрану в тканевую жидкость и через перитубулярные капилляры — в кровь. Транспорт НСО3 через базолатеральную мембрану облегчается благодаря двум механизмам: (1) котранспорту ионов Na+ и НСО3; (2) обмену ионов Сl- на НСО3.

Таким образом, образование в эпителии канальцев ионов Н+ всегда сопровождается формированием ионов НСО3-, которые затем вновь попадают в кровь. В результате этих реакций ионы НСО3 удаляются из жидкости в просвете канальцев, а «реабсорбированные» таким образом бикарбонаты попадают во внеклеточную жидкость совершенно другим, отличным от фильтрации способом. Реабсорбция бикарбонатов, прошедших через почечный фильтр, в итоге не способствует выделению ионов Н+ с мочой, поскольку выделенные в просвет канальца протоны взаимодействуют с НСО3.

Титрование ионов бикарбоната в просвете канальцев с помощью протонов. В норме интенсивность канальцевой секреции для ионов Н+ составляет около 4400 мэкв/сут, фильтрация НСО3 — около 4320 мэкв/сут. Таким образом, оба этих иона почти в равном количестве поступают в просвет канальцев, объединяясь и образуя СО2 и Н2О. На этом основании принято утверждать, что ионы НСО3 и Н+ в норме «титруют» друг друга в жидкости.

протоны почек

Процесс титрования протекает с небольшим избытком ионов Н+, выделяемых с мочой, что способствует выделению из организма нелетучих кислот, образовавшихся в результате обменных процессов. Количественно этот избыток соответствует приблизительно 80 мэкв/сут. Большая часть протонов выделяется в виде буферных соединений, преимущественно фосфатных и аммонийных.

Если НСО3 в моче преобладает над ионами Н+, что происходит при метаболическом алкалозе, избыток НСО3 реабсорбирован быть не может; поэтому бикарбонаты остаются в канальце и в итоге выделяются в мочу, что позволяет скорректировать алкалоз.

При ацидозе ионы Н+ преобладают над НСО3, вызывая полную реабсорбцию бикарбонатов, а избыточное количество протонов переходит в мочу. Избыток ионов Н связывается фосфатом и аммонием и в итоге выделяется в виде солей. Таким образом, основной механизм, благодаря которому почки корректируют нарушение кислотно-щелочного равновесия, заключается в неполном титровании ионов водорода и бикарбонатов друг другом, позволяя соединению с избыточным содержанием удаляться из внеклеточной жидкости с мочой.

Первично активный механизм секреции ионов водорода почками

Начиная с выходных отделов собирательных трубочек и продолжаясь на дистальные сегменты нефрона, канальцевый эпителий секретирует ионы Н+ с помощью первично активных механизмов, которые отличаются от транспорта в проксимальных канальцах, петлях Генле и начальных отделах дистальных канальцев.

Механизм первично активной секреции ионов Н+ изображен на рисунке Он действует в апикальной части мембран эпителиоцитов с помощью особого белка — АТФ-азы, перемещающей протоны. Расщепление молекул АТФ приводит к образованию АДФ и высвобождению энергии, необходимой для работы этой системы.

Первично активная секреция ионов Н+ происходит в стенке выходного отдела дистальных канальцев и собирательных трубочек с помощью особых клеток, называемых вставочными. Секреция протонов этими клетками осуществляется в два этапа: (1) растворенный в цитоплазме СО2 соединяется с Н2О, образуя Н2СО3; (2) Н2СО3 диссоциирует на НСО3, который реабсорбируется в кровь, и протон, секреция которого в просвет канальца происходит с помощью АТФ-азного механизма. На каждый выделенный протон, как и в проксимальных канальцах, приходится реабсорбция одного иона бикарбоната. Основное отличие транспорта ионов Н+ в этом сегменте заключается в переносе их с помощью первично активного механизма. В проксимальных отделах канальцевой системы, как известно, перемещение протонов происходит благодаря системе противотранспорта.

Секреция в выходных отделах дистального канальца и собирательных трубочках составляет всего около 5% общего количества ионов Н+, выделяемых почками, но этот механизм играет важную роль в образовании максимально кислой мочи. В проксимальных канальцах концентрация протонов может повышаться в 3-4 раза, а рН снижаться лишь до уровня 6,7, несмотря на значительное абсолютное число ионов Н+, секретируемых в этом сегменте. В собирательных трубочках содержание протонов способно возрастать в 900 раз, что снижает рН мочи до максимума, в норме составляя 4,5.

- Читать далее "Механизм образования новых ионов бикарбоната. Фосфатная буферная система почек"


Оглавление темы "Регуляция кислотно-щелочного равновесия почками":
1. Влияние альвеолярной вентиляции на pH. Влияние pH на дыхательную систему
2. Буферная емкость дыхательной системы. Участие почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия
3. Секреция протонов почками. Реабсорбция ионов бикарбоната почками
4. Нейтрализация протонов почками. Первично активный механизм секреции ионов водорода почками
5. Механизм образования новых ионов бикарбоната. Фосфатная буферная система почек
6. Аммониевая буферная система. Количественная оценка выделения кислот и оснований
7. Зависимость секреции почками протонов. Механизмы секреции протонов в почечных канальцах
8. Коррекция ацидоза почками. Механизмы почечной коррекции ацидоза
9. Коррекция алкалоза почками. Механизмы почечной коррекции алкалоза
10. Причины дыхательного и метаболического ацидоза. Причины дыхательного алкалоза
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта