2. Канальциевая реабсорбция

Реабсорбция - это движение веществ из просвета почечного канальца в кровь.

Реабсорбция в основном (на 85%) происходит в проксимальном отделе канальца, преимущественно в мозговом слое.

За сутки реабсорбируется около 179 л воды, примерно 1 кг NaCl, около 340г NaHCO3, около 170г глюкозы и т.д. Суточные потери белково-пептидного компонента мочи не превышают 100-150 мг/сутки, хотя в первичную мочу может фильтроваться до 8-10 граммов белка в сутки.

Имеются несколько механизмов реабсорбции:

1. Простая и облегченная диффузия;

2. Первично и вторично активный транспорт.

3. Эндоцитоз.

Облегченной диффузией, по градиенту концентрации реабсорбируется мочевина. За Na+ всасывается вода.

Первично активный транспорт АТФ зависимый. Он работает с участием Na+,К+-АТФазы, Н+-АТФазы, Н+,К+-АТФазы и Са2+-АТФазы и переносит неорганические ионы.

Вторично активный транспорт обеспечивает реабсорбцию многих органических соединений. Симпортом с Na+ реабсорбируются глюкоза и аминокислоты, кетокислоты и другие органические соединения.

Пептиды в просвете проксимального канальца гидролизуются пептидазами (фиксированы на мембране) до аминокислот, которые затем реабсорбируются.

Симпортом с Na+ всасывается хлор.

Эндоцитоз обеспечивает поступление белков из просвета почечного канальца в эндотелиальные клетки (не более 30 мг/мин), где они перевариваются в лизосомах до аминокислот. АК поступают затем в кровь.

Скорость реабсорбции зависит от предельной концентрации реабсорбируемого из первичной мочи вещества. Эта величина называется почечным порогом реабсорбции.

Почечный порог реабсорбции равен наименьшей концентрации реабсорбируемого вещества, при которой достигается транспортный максимум реабсорбции (ТМ). ТМ равен скорости транспорта вещества белком-переносчиком в условиях насыщения его переносимым веществом. Для глюкозы почечный порог реабсорбции равен 10-12 ммоль/л.

Регуляция канальциевой реабсорбции

• Всасывание воды усиливает вазопрессин (АДГ). Вазопрессин понижает осмотическое давление крови. Вазопрессин фосфорилирует белки апикальной мембраны почки, в результате чего увеличивается ее проницаемость.

• Альдостерон стимулирует всасывание Na+. За Na+ всасывается Cl- и вода. При этом альдостерон повышает осмотическое давление в крови.

• Кальцитонин подавляет в дистальных канальцах реабсорбцию Ca2+, Mg2+, Фн, Na+, К+.

• Кальцитриол стимулирует в дистальных канальцах реабсорбцию Ca2+, Mg2+, Фн.

• Парат-гормон стимулирует в дистальных канальцах реабсорбцию Ca2+, Mg2+.

• Эстрадиол усиливает реабсорбцию кальция и фосфора.

• Натрийуретический фактор (пептид, образуется в клетках предсердия и в гипоталамусе) в дистальном отделе снижает реабсорбцию Na+.

3. Канальциевая секреция

Канальцевая секреция - это движение веществ из крови в просвет почечного канальца. В основном секреция протекает в дистальной части канальца. Секреции подвергаются ионы, некоторые продукты метаболизма, лекарства, красители и другие ксенобиотики.

Механизмы канальциевой секреции те же самые, что и при реабсорбции.

В проксимальном отделе нефрона активно секретируются органические анионы (ураты, парааминогиппуровая кислота), органические катионы (ацетилхолин, холин, креатинин, адреналин, норадреналин, серотонин, лекарственные препараты,).

Неионизированные формы слабых кислот и оснований секретируются пассивной диффузией. Активно секретируется К+, Н+ и NH4+ .

Ацидогенез

В клетках дистального канальца происходит секреция Н+. Она включает в себя процесс образования СО2 в метаболических реакциях, который под действием карбоангидразы соединяется с водой с образованием Н2СО3. Н2СО3 диссоциирует на Н+ и НСО3-. Н+ в обмен на ион Na+ секретируется в просвет канальца. А Na+ и НСО3- диффундируют в кровь, обеспечивая ее подщелачивание.

Часто реабсорбция и секреция протекают одновременно - например, под действием Na,K-зависимой АТФазы K+ секретируется, а Na+ реабсорбируется.

Регуляция канальциевой секреции

• Альдостерон стимулирует секрецию К+, Н+ и NH4+ .

• Парат-гормон стимулирует секрецию фосфата, К+, HCO3- и уменьшает секрецию H+ и NH4+.

Определение функциональной возможности почек

Функциональную возможность почек в мочеобразовании оценивают с помощью коэффициента очищения – клиренса.

Клиренс вещества - это объем плазмы крови, который полностью очищается от вещества почками за 1 минуту.

Км - концентрация вещества в моче

Ккр - концентрация вещества в артериальной плазме крови

V - скорость образования мочи (мл/мин)

Определение фильтрационной способности почек

Фильтрационную способность почек оценивают путем вычисления фильтрационного клиренса.

Фильтрационный клиренс - это такой объем плазмы крови, который полностью очищается почками от нереабсорбируемого и несекретируемого вещества за 1 минуту.

Для определения фильтрационного клиренса в кровь вводят вещества, которые в почках только фильтруются (не реабсорбируются и не секретируются). Например, инулин, маннитол, креатинин.

У здорового человека фильтрационный клиренс составляет около 125 мл/мин или 180 литров в сутки, т.е. это количество первичной мочи, образующейся в сутки.

Определение канальциевой реабсорбции

Реабсорбционную способность почек оценивают путем вычисления фильтрационного-реабсорбционного клиренса.

Фильтрационный-реабсорбционный клиренс - это такой объем плазмы крови, который полностью очищается от реабсорбируемого но не несекретируемого вещества за 1 минуту. Значение этого клиренса колеблется от 0 до 125 мл/мин.

Фильтрационный-реабсорбционный клиренс глюкозы = 0, мочевины = 70.

Определение канальциевой секреции

Скорость секреции определяют по выделению из организма с мочой различных красителей, которые предварительно должны быть введены в кровь. Эти красители должны выводятся почками только путем секреции.

Секреторную способность почек оценивают путем вычисления фильтрационного-секреторного клиренса

Фильтрационный-секреторный клиренс - это такой объем плазмы крови, который полностью очищается почками от нереабсорбируемого но секретируемого вещества за 1 минуту. Значение этого клиренса колеблется от 125 до 600 мл/мин.

Фильтрационный-секреторный клиренс парааминогиппуровой кислоты около 600 (на 10-15% меньше общего почечного плазмотока, т.к. не все ткани почки способны к фильтрации и секреции). Он отражает эффективный почечный плазмоток.

Концентрирование мочи: противоточно-множительная система мозгового слоя

Особое взаимное расположение отдельных участков почечных канальцев и неравномерное распределение на них систем активного транспорта NaCl позволяет существенно концентрировать вторичную мочу.

В результате процессов реабсорбции и секреции за 1 минуту из 125 мл первичной мочи образуется 1,2 мл вторичной мочи.

Причины нарушения образования мочи и последствия

1. Предренальные причины. Нервно-психические расстройства (стресс, боль), эндокринопатии (избыток или дефицит АДГ, альдостерона, тиреоидных гормонов, инсулина, катехоламинов), циркуляторные расстройства (системные повышения или снижения давления, ишемия почек, стаз).

2. Ренальные.

Ренальные причины бывают:

• Первичными (наследственные). Причина: нарушение синтеза ферментов (ферментопатии), мембранопатии, нарушение структуры и топографии почек. Например, поликистоз, семейная дисплазия почек, почечный несахарный диабет, аминоацидурия, фосфатурия и т.д.

• Вторичными (приобретенные). Они бывают инфекционными, химическими (соединения свинца, ртути, мышьяка, сульфаниламиды, лекарства - диуретики), физическими (радиация, изотопы, низкая температура, травма) и биологическими (антитела, макрофаги, иммунные комплексы, аллергены, БАВ, гормоны, простагландины и др).

Нарушение мочеобразования является чаще всего результатом комбинированных расстройств процессов фильтрации, реабсорбции и секреции.

3. Постренальные. Нарушение оттока мочи по мочевыводящим путям (камни, отеки, опухоли, перегибы).