Механизмы реабсорбции веществ в канальцах нефрона.

Первичная моча, проходя по канальцам и собирательным трубочкам, испытывает значительные изменения перед тем, как превратиться в конечную мочу – уменьшается ее количество и качество благодаря реабсорбции веществ и воды

Проксимальные извитые канальцы: здесь реабсорбируются полностью аминокислоты, глюкоза (если концентрация не превышает пороговую величину – 10 ммоль/л), витамины, микроэлементы. В этом же отделе реабсорбируются неорганические соли Na⁺, К⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl ^-, HCO ^–₃, то есть те вещества, которые нужны организму. Механизм реабсорбции почти всех веществ связан с реабсорбцией ионов натрия – это вторичный активный транспорт. На базолатеральной мембране благодаря натрий-калиевым насосам происходит активный транспорт ионов натрия.

Следом за веществами по осмотическому градиенту в проксимальных извитых канальцах осуществляется реабсорбция 2/3 воды из той, которая профильтровалась. Это изоосмотическая реабсорбция воды, потому что осмотическая концентрация мочи в проксимальных канальцах и в плазме крови одинаковые и составляют около 300 мосм/л.

Процессы реабсорбции в петле Генле осуществляются благодаря процессам, которые происходят в нисходящем и восходящем отделах петли. Нисходящий тонкий и толстый восходящий отделы петли Генле функционируют зависимо один от другого – это поворотно-противопоточный множительный механизм, который действует таким образом:

• Нисходящий отдел петли имеет плоский эпителий и именно здесь осуществляется реабсорбция воды пассивно за осмотическим градиентом, который создается восходящим отделом петли нефрона. В результате реабсорбции воды осмотическая концентрация мочи увеличивается с 300 мосм/л до 1200 (1450) мосм/л в колене петли Генле.

• Восходящий отдел петли имеет цилиндрический эпителий, благодаря которому осуществляется активный транспорт ионов натрия через базолатеральные мембраны эпителия и пассивный вход ионов натрия через апикальные мембраны, с одновременным транспортом одного иона калия и двух ионов хлора. Однако, этот отдел петли не пропускает воду, что приводит к уменьшению осмотической концентрации мочи (с 1200 мосм/л до 100 мосм/л), которая поступает в дистальный извитой каналец.

В петле Генле реабсорбируется до 15-20% воды.

На схеме показаны упрощенные механизмы поворотно-протипоточной множительной системы петли Генле:

В дистальных извитых канальцах осуществляется реабсорбция ионов натрия и хлора и по осмотическому градиенту происходит реабсорбция воды (до 7%), что приводит к образованию изоосмостической концентрации мочи.

Собирательные трубочки проходят параллельно петлям Генле через слои почки с высокой осмотической концентрацией, что приводит к реабсорбции воды (до 5%) и окончательной концентрации конечной мочи.

В целом в канальцевой части нефрона реабсорбируется 99% воды и выделяется 1% воды из того количества, которое профильтровалось в капсулу нефрона

Механизмы секреции веществ в канальцах нефрона.

Проксимальные извитые канальцы: здесь осуществляется путем активного транспорта секреция (экскреция) таких веществ:

• эндогенных продуктов метаболизма - мочевой кислоты, органических кислот, сульфатов;

• экзогенных веществ – парааминогиппуровой кислоты (ПАГ), лекарственных препаратов: пеницилина, антибиотиков, сульфаниламидов, диуретиков (мочегонных веществ), других веществ;

• секреция путем диффузии аммиака (NH₃) и путем активного транспорта - ионов водорода (Н⁺ ).

Можно определить клиренс (С секреции) веществ, которые секретируются, например ПАГ, лекарственных препаратов.

Дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки: здесь осуществляется секреция ионов калия (К⁺), водорода (Н⁺) в обмен на реабсорбцию ионов натрия, а также секреция аммиака (NH₃) и образование хлорида аммония (NH₄Cl), что обусловлено участием почек в регуляции кислотно-основной реакции (КОР) артериальной крови.