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
 

Аммониевая буферная система. Количественная оценка выделения кислот и оснований

Буферной системой, в количественном отношении даже превосходящей фосфатную буферную систему, является система, содержащая аммиак (NH3) и ионы аммония (NH4+). Ионы аммония образуются из глутамина, источником которого главным образом служит метаболизм аминокислот в печени. Глутамин, доставленный с током крови к почкам, перемещается в эпителий проксимальных канальцев, толстого восходящего отдела петли Генле и дистальных канальцев. Попадая в клетку, каждая молекула глутамина участвует в серии реакций, в результате которых образуются по 2 иона NH4+ и НСО3. NH4+ выделяется в просвет канальца, обмениваясь на реабсорбируемый натрий. Ион НСО3 перемещается через базолатеральную мембрану вместе с реабсорбируемым натрием в межклеточную жидкость, попадая в перитубулярные капилляры. Таким образом, из каждой молекулы глутамина в проксимальных канальцах образуются 2 иона NH4+, которые выделяются в мочу, и столько же ионов НСО3, реабсорбирующихся в плазму. Ионы НСО3, образованные в ходе данного процесса, представляют собой вновь синтезированные соединения.

В просвет собирательных трубочек ионы NH4+ попадают с помощью другого механизма. Протоны, выделяемые в просвет, взаимодействуют с NH3, образуя ионы NH4+, которые затем выделяются в мочу. Стенка собирательных каналов проницаема для NH3, способного легко диффундировать в жидкость внутри просвета, однако для ионов NH4+ проницаемость значительно ниже, поэтому ион аммония, образовавшись в результате реакции иона Н+ с NH3, остается в просвете канальца и выводится с мочой. Выделение каждого иона аммония сопровождается синтезом и добавлением к бикарбонатной буферной системе плазмы одного иона НСО3.

Хронический ацидоз увеличивает выделение NH4+. Одной из наиболее важных характеристик буферной системы, содержащий аммиак и ионы аммония, является ее физиологическая регуляция. Увеличение концентрации ионов Н+ во внеклеточной жидкости стимулирует превращение глутамина в почке, следовательно, увеличивает образование ионов NH4+ и новых ионов бикарбоната для связывания протонов. Снижение со держания ионов Н+ оказывает противоположное влияние.

В норме общее количество ионов Н+, связанное буферной системой, содержащей ионы аммония, составляет около 50% суммы выделенной кислоты; на ее долю приходится также и 50% вновь образованных ионов НСОз . Однако при хроническом ацидозе выделение ионов NH4+ может возрасти до 500 мэкв/сут, поэтому основным механизмом выведения кислых продуктов при хроническом ацидозе является выделение ионов аммония с мочой. При данной патологии эта буферная система также играет важную роль в образовании новых ионов бикарбоната.

буферная система

Количественная оценка выделения кислот и оснований

Основываясь на принципах, изложенных ранее, выделение кислых продуктов, добавление или выведение бикарбонатов из плазмы можно охарактеризовать следующим образом.

Выделение бикарбонатов рассчитывается как произведение объема выделенной мочи на концентрацию в ней ионов НСО3. Эта величина указывает, с какой скоростью почки удаляют бикарбонаты из плазмы (что аналогично добавлению ионов Н+). При алкалозе выведение ионов НСОз~ способствует возвращению значения рН к нормальной величине.

Количество вновь образованного бикарбоната, попавшего в плазму в любой момент времени равняется суммарному количеству секретированных в просвет канальцев протонов, связанных с различными буферными соединениями мочи, за исключением бикарбонатной буферной системы. Как уже обсуждалось ранее, основными соединениями, входящими в состав небикарбонатных буферных систем мочи, являются ионы NH4+ и фосфаты, поэтому количество ионов НСО3, добавленное к плазме (число выделенных протонов, связанных с ионом аммония), вычисляется путем подсчета количества ионов NH4+ в моче (объем мочи, умноженный на концентрацию в ней ионов аммония).

Выделение протонов, связанных с другими соединениями, которые не относятся ни к бикарбонатам, ни к ионам аммония, измеряют путем определения величины титруемой кислотности. Исследуемую мочу титруют сильным основанием, например NaOH, доводя рН раствора до значения 7,4, что соответствует нормальному значению рН плазмы и первичной мочи. Подобное титрование позволяет обратить назад процесс, в ходе которого в просвет канальцев происходила секреция протонов. Следовательно, число миллиэквивалентов NaOH, необходимое для возвращения рН к значению 7,4, равно числу миллиэквивалентов ионов Н+, секретиро-ванных канальцами почки, которые вступали во взаимодействие с фосфатным и другими органическими буферами. Измерение титруемой кислотности не включает протоны, связанные с буферной системой, содержащей аммиак и ионы аммония, поскольку ее рК составляет 9,2, поэтому использование NaOH для увеличения рН раствора до 7,4 не приводит к высвобождению ионов Н+ из солей аммония.

Таким образом, окончательное выделение кислых продуктов почками может быть оценено по формуле: Выделение кислоты = Выделение NH4+ + Титруемая кислотность мочи - Выделение бикарбонатов.

Причина, по которой ионы бикарбоната вычитают из общей суммы, заключается в том, что потеря ионов НСО3 означает практически то же, что и добавление ионов Н+ к плазме. Для поддержания кислотно-щелочного равновесия необходимо, чтобы выделение кислых продуктов равнялось образованию нелетучих кислот в организме. При ацидозе выведение кислых продуктов из плазмы в значительной степени возрастает, особенно вследствие увеличения выделения ионов NH4+. Объем выделенных кислых продуктов также равен количеству бикарбонатов, дополнительно поступивших в плазму, поэтому при ацидозе поступление ионов НСО3 в плазму возрастает пропорционально увеличению выделения ионов NH4+ и титруемой кислотности мочи.

При алкалозе титруемая кислотность мочи и выделение ионов NH4+ снижаются до нуля, тогда как с мочой усиленно выводятся ионы НСО3. Следовательно, при алкалозе секреция кислых продуктов имеет отрицательную величину. Это означает, что плазма крови теряет ионы НСО3 (что аналогично добавлению ионов Н+), а синтез бикарбонатов почками не осуществляется.

- Читать далее "Зависимость секреции почками протонов. Механизмы секреции протонов в почечных канальцах"


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