Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

рамках обозначают долю клубочкового фильтрата (в %), остающуюся в канальце на каждом уровне. Согласно недавно полученным данным, хлорид активно транспортируется в восходящем колене петли Генле. [Pitts R. F., Physiology of the Kidney and Body Fluids, 3d ed., p. 134, Year Book Medical Publishers,

Inc., Chicago, 1974.]

концентрированной, чем жидкость в нижней части петли Генле, невозможно.

Еще одна группа факторов, простагландины (гл. 19), синтезируется почкой и оказывает выраженное действие на выделение почкой ионов Na+ и Н20. Простагландины А2 или Е2 при внутривенном введении собакам и людям вызывают резкое увеличение

35. ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

1377

выведения натрия с мочой и диурез. Это действие связывают с перераспределением крови в почке от коркового слоя к мозговому, которое сопровождается торможением реабсорбции Na+.

35.2.1.2. Калий

Почечные механизмы выделения К+ эффективно предотвращают задержку калия и развитие гиперкалиемии. Однако даже при безкалиевой диете здоровый взрослый человек может выделять 20—30 мэкв. К+ в сутки. Хотя это количестзо могло бы выделяться за счет 750 мэкв. К+, ежедневно фильтруемых через клубочки, К+ реабсорбируется в основном при прохождении жидкости по проксимальным канальцам; фактически большая часть К+ мочи секретируется в дистальных канальцах. На функционирование секреторного механизма указывает то, что клиренс К+ может превышать клиренс инулина.

Хотя вполне вероятно, что реабсорбция в проксимальных канальцах является результатом специфического активного транспорта, секреция К+ в дистальном канальце осуществляется путем обмена на Na+. Только при нарушении реабсорбции Na+, например при недостаточности коры надпочечников, секреция К+ снижается, и может наступить гиперкалиемия. Таким образом, оказывается, что механизм этого обмена Na+ — К+ является частью контролируемого альдостероном процесса реабсорбции Na+ в дистальном канальце (гл. 45). Нормальная работа этого механизма обеспечивает ежедневное выделение примерно 25 мэкв. К+ даже при отсутствии введения К+ или при пониженной i[K+] в плазме. Усиленная реабсорбция Na+ при гиперактивности коры надпочечников (гл. 45) приводит к повышенному выделению К+ и угрожающему снижению содержания калия в организме.

35.2.1.3. Подкисление мочи

При тяжелом ацидозе [Н+] в моче может в 1000 раз превышать концентрацию этих ионов плазме, из которой она образуется. Это подкисление начинается в проксимальных канальцах и завершается в дистальных канальцах и в собирательных трубочках. Хотя избирательная реабсорбция НРО^~ и диссоциация растворенного в клубочковом фильтрате С02 (Н2С03) могут объяснить подкисление мочи у людей, употребляющих обычную пищу (с кислой золой), только этим механизмом нельзя объяснить максимальную способность почки образовывать кислую мочу. Полагают, что основным механизмом подкисления мочи является обмен катионов в канальцах, схематически изображенный на рис. 35.2.

По существу, предполагаемый механизм включает образование С02 в процессе метаболизма клеток дистального канальца, гид-

15—1503

1378

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Каналъцевая моча

Na+ HPO^

Клетка Зистального канальца

венозная кровь

метаболит+02—*-Н20 +.С02-Н20

Н2С03^==

раза

-Ыа+НС03-

NaH'

СО,

Рис. 35.2. Схема процесса подкисления мочи, происходящего в результате катион-ного обмена в канальцах. [Pitts R. F., Am. J. Med., 9, 356 (1950).]

ратацию C02 с образованием Н2С03, катализируемую карбоан-гидразой, диссоциацию Н2СОэ на Н+ и НС03 и обмен Na+ на Н+ через обращенную в просвет канальца мембрану клетки. Полагают, что Na+ и НСО" диффундируют затем к противоположной стороне клетки, где может происходить обратный процесс, что приводит к переходу Na+ клубочкового фильтрата в венозную кровь вместе с HCOJ, образующимся из Н2СОз. После обмена Н+ на Na+ плазмы крови, Н+ соединяется с НС03, а карбоангидраза катализирует образование С02, который затем диффундирует в плазму. Отсутствие подкисления мочи и увеличение выделения Na+ после введения ингибиторов карбоангидразы подтверждают концепцию обмена Н+ — Na+ и позволяют предположить, что клеточный С02 является источником основной части секретируемых протонов. В пользу этого предположения говорит также то обстоятельство, что максимальная скорость подкисления мочи (число миллиэквивалентов Н+ в 1 мин) ориентировочно соответствует интенсивности дыхания почечных клеток (в миллимолях С02 за 1 мин).

Таким образом, секреция как Н+, так и К+ дистальным канальцем осуществляется путем обмена с Na+. Это не разобщенные процессы; ингибирование карбоангидразы приводит к подщелачи-ванию мочи и снижению реабсорбции Na+, оно может сопровождаться трех- и пятикратным увеличением [К+] в моче; последнее может усиливаться при низкой [С1~]. При состояниях, характеризующихся дефицитом калия, когда секреция К+ относительно ограниченна, процесс подкисления усиливается; экскретируется кислая моча с низкой [К+], и [НСОз] в плазме может возрастать до 50—60 мэкв./л. Наоборот, при выделении необычно больших количеств К+, как, например, после введения К+, образуется шелоч-

35. ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

1379

ная моча. При дыхательном ацидозе, когда давления рсо2в плазме и клетках повышено, моча кислая и [К+] в ней низкая, тогда как при дыхательном алкалозе моча щелочная и :[К+] в ней высокая. Эти наблюдения наводят на мысль о возможной конкуренции между К+ и Н+ за какой-то компонент механизма обмена этих катионов с Na+. Эта конкуренция является, вероятно, одним из компонентов регулируемого альдостероном процесса реабсорбции Na+. Подкисления мочи не происходит в отсутствие альдостерона, и оно усиливается при введении альдостерона или повышенной секреции его опухолью надпочечников (гл. 45).

35.2.1.4. Бикарбонат

Обычно почки выделяют очень небольшое количество НСО". Его концентрация в моче при рН 6,0 или ниже ничтожна. Большая часть НС03, профильтрованного клубочком, реабсорбируется в основном в проксимальном канальце. Хотя реабсорбция части HCOJ является пассивным процессом, подобным поведению С1~ в этом участке нефрона, весьма вероятно, однако, что реабсорбция HCOg" происходит также при секреции Н+. Об этом говорит повышение Тт реабсорбции НСО~ при возрастании рсо2 в плазме. Во всяком случае, жидкость, поступающая в дистальный каналец, содержит 10—15 мэкв. НС03 в 1 л. Хотя в этом канальце и может функционировать некий механизм поглощения HCOJ, реабсорбция HCOg" происходит главным образом за счет обмена Na+ — Н+, как это описано выше при рассмотрении процесса подкисления мочи. В этом случае клеточная Н2С03 служит источником протона, который обменивается с Na+; НСО" в просвете канальца принимает этот протон и дегидратируется, образующийся С02 может диффундировать в окружающую канальцы кровь или вновь гидрати-роваться в клетке. В любом случае возвращающийся в кровь НСОз образуется при диссоциации внутриклеточной Н2С03. При прочих постоянных условиях этот механизм обеспечивает возвращение в плазму всего фильтруемого НСО" при [НСО~] в плазме 24— 28 мэкв./л. При более высокой [НС03] практически весь избыток НСО" остается в моче, которая оказывается в этом случае щелочной. Таким образом, может выделяться моча, содержащая до 250 мэкв./л HCOg.

Основными факторами, определяющими функцию канальцевого эпителия при подкислении мочи, являются (за некоторыми исключениями) внутриклеточные ?[?+] и [К+]- При низком рСо2 (дыхательный алкалоз) отношение КНС03/Н2С03 в клетке повышено, источник Н+ невелик, однако [К+] нормальна, и выделяется содержащая К+ щелочная моча. При дыхательном ацидозе, когда Рсо2 высоко, содержание внутриклеточного С02 увеличено и по-

15*

1380

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

этому повышена [Н+], следует ожидать выделения кислой мочи. При увеличении [К+] в плазме, например после введения КО. должна повыситься внутриклеточная концентрация К+; последний успешно конкурирует с протонами клетки; моча при этом становится щелочной. При уменьшении содержания калия в организме наблюдается обратная ситуация. Труднее объяснить с рассматриваемых позиций метаболические алкалоз и ацидоз. В первом случае предполагается, что доминирующим фактором является повышенная нагрузка на почки, создаваемая профильтрованным НСО3, и рН мочи будет определяться количеством оставшегося после реабсорбции (24—28 мэкв. в 1 л клубочкового фильтрата) HCOJ. Частичная нейтрализация может осуществляться путем повышения pcojj за счет респираторной компенсации. Наконец, при метаболическом ацидозе, характеризующемся выраженным снижением рсоа и, следовательно, уменьшенной клеточной [Н2С03], доминирующим фактором является нарастание [Н+] во внеклеточной жидкости. Обмениваясь на клеточный К+, протоны могут титровать HCOJ и другие клеточные буферные системы, снижая тем самым клеточный рН, несмотря на низкое рсо2; в результате снижается рН мочи. Эти взаимоотношения приведены в табл. 35.1.

Таблица 35.1 Факторы, определяющие ? ? мочи

Плазма Клетки Моча

[НаСОэ] [нсоЛ [к+1 [HjjCOjd [нодП [H+] [К+1 [НСОз 1 [н*1

Дыхательный алкалоз - t J — J t t *

Дыхательный ацидоз t t — t 1 1 t

Введение калия — — t — — — t t 1

Недостаток калия — - 1 —- — — i 1 t

Мет аболнческнй алкалоз t t i t t J t f 1

Метаболический ацидоз \ t 1 1 t t 1 t

35.2.1.5. Выделение аммиака

При определении в почках артерио-венозной разницы в концентрации глутамина было установлено, что у собак с ацидозом 2/з аммиака мочи образуется из амидного азота глутамина артериаль-

35. ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

138Г

ной крови (при алкалозе глутамин практически не удаляется из крови при прохождении ее через почку). Остальная 7з аммиака мочи образуется из ?-аминоазота аминокислот. При инкубации срезов почки in vitro в растворе аминокислот образуются а-кето-кнслоты и аммиак в результате переаминирования с а-кетоглута-ратом и последующего окисления глутамата за счет NAD+' (разд. 21.4.3.1).

Таким образом, можно объяснить образование всего NH3 мочи за счет глутамина и ?-аминокислот, содержа

страница 48
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 3" (10.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(16.09.2019)