Нарушения канальцевой секреции.

Активная секреция ионов калия в обмен на активную реабсорбцию

ионов натрия начинается в дистальном канальце и продолжается в собирательной трубочке (ионы натрия могут обмениваться на ионы водорода в зависимости от текущих потребностей организма). Обмен ионов натрия и калия происходит вследствие изменения градиентов концентрации посредством

Na-K-насоса, который реабсорбирует натрий из канальцев и выводит из клетки ионы водорода и калия в мочу. Это сопровождается и транспортом ионов Сl. Ионы натрия обмениваются на ионы водорода в случае ацидоза, и на ионы К - в случае алкалоза. Таким образом, увеличение концентрации К в крови при алкалозе ведёт к увеличению почечной секреции этого же иона. При этом ингибируется секреция ионов Н, которые, задерживаясь в крови, уменьшают значение рН до нормальных значений. Напротив, уменьшение концентрации ионов К в крови при ацидозах ведёт к уменьшению канальциевой секреции этого же иона, при этом увеличивается секреция ионов Н, что приводит к нормализации рН.

Аммиак образуется из глютамина под влиянием глютаминазы в эпителиоцитах канальцев на всём протяжении, за исключением тонкого сегмента петли Генле. Присоединив ион водорода, секретированный в просвет канальца NH₃ превращается в ион NH₄⁺. Ион аммония связывается с хлором мочи и выделяется с мочой в форме хлорида аммония согласно реакции:

NH₄ ⁺ + Na Cl = NH₄Cl + Na⁺. В обмен на ион аммония реабсорбируется ион натрия.

Процесс аммониогенеза способствует выделению из организма кислых валентностей в обмен на щелочные валентности и поддержанию кислотно-щелочного равновеия.

В случае уменьшения массы функциональных нефронов, например, при хронической почечной недостаточности, секреция ионов водорода уменьшается, так как скорость клубочковой фильтрации ниже 40 мл/мин., что сопровождается накоплением ионов водорода в крови с развитием экскреторного ацидоза. Хронический ацидоз, в свою очередь, ведёт к прогрессированию почечной патологии.

При заболеваниях, характеризующихся повреждениями канальцев, нарушается процесс секреции ионов водорода и образование ионов аммония, что уменьшает щелочные резервы организма. Неспособность почечных канальцев секретировать Н⁺ и реабсорбировать бикарбонаты ведёт к появлению дистального и проксимального канальцевого ацидоза.

На фоне дистального канальцевого ацидоза нарушается функция подкисления мочи, обусловленная неспособностью терминального отдела нефрона регулировать градиент Н⁺. Это ведёт к уменьшению экскреции аммония. Предполагается, что эти нарушения зависят от наследственной недостаточности транспортных ферментных систем. Как синдром, дистальный ацидоз может встречаться при гипергаммаглобулинемии, активном хроническом гепатите, первичном гиперпаратиреозе, обструктивных уропатиях.

При проксимальном ацидозе нарушается способность канальцев реабсорбировать бикарбонаты. Эта патология может быть врождённой (болезнь Wilson, цистиноз) или может отмечаться как синдром при системных заболеваниях и при применении диуретических препаратов – ингибиторов карбоангидразы. На фоне проксимального кальциевого ацидоза нарушается не только транспорт ионов водорода, но и веществ, реабсорбирующихся проксимально – глюкозы, фосфатов, мочевой кислоты и аминокислот. Комплекс перечисленных нарушений входят в синдром Fanconi.

Секреция ионов водорода в дистальном извитом канальце и собирательной трубочке осуществляется активно, против градиента концентрации. Эта секреция способствует, с одной стороны, восстановлению количества ионов натрия, с другой - выделению кислот из организма, которое обеспечивает поддержание рН на нормальном уровне. Секреция ионов Н лежит в основе процесса подкисления мочи. Ион Н становится «свободным» в клетке канальца под влиянием карбоангидразы, которая катализирует синтез угольной кислоты из СО₂ и Н₂О. Угольная кислота диссоциирует на Н⁺ и НСО₃^-. Ионный обмен осуществляется по двум основным механизмам:

1) ионный обмен между Н⁺ и Na⁺ в процессе реабсорбции бикарбонатов (описан выше);

2) ионный обмен между Н⁺ и Na⁺ путём превращения гидрофосфата натрия

(Na₂HPO₄) в дигидрофосфат натрия ( NaH₂PO₄).

Таким образом, один ион натрия реабсорбируется в обмен на один ион водорода, который выделяется с мочой в форме дигидрофосфата натрия (кислота) согласно реакции: Na₂HPO₄ + H⁺ = Na H₂PO₄ + Na⁺. Ион натрия соединяется с ионом НСО₃^- и всасывается в кровь в форме бикарбоната натрия, а кислый фосфат выделяется с мочой. Когда рН мочи достигает значения 4,5-4,8, транспорт ионов водорода приостанавливается и они накапливаются в организме.