методичка Физиология почки и ВСО. Физиология почки и водносолевого обмена

• Название: Физиология почки и водносолевого обмена
• Анкор: методичка Физиология почки и ВСО.doc
• Дата: 02.05.2017
• Размер: 1.96 Mb.
• Имя файла: методичка Физиология почки и ВСО.doc
• Тип: Учебное пособие; #6669
• страница: 8 из 9

Роль почки в регуляции кислотно-основного равновесия

рН крови является одной из наиболее жёстких констант и колеблется в очень узких пределах 7,35 – 7,45 , и это, несмотря на то, что в результате обмена веществ в кровь из тканей за сутки поступают кислые продукты в количестве, эквивалентном двум литрам концентрированной соляной кислоты. Это количество в двадцать раз превышает все основания, содержащиеся в организме, и, тем не менее, реакция крови не претерпевает никаких изменений.

Постоянство рН крови поддерживается, прежде всего, буферными системами, которые нейтрализуют сильные кислоты и щёлочи, превращая их в слабые кислоты и щёлочи, и тем самым, предотвращая резкое изменение рН крови. Однако буферные системы, расходуя на эти процессы свои составные компоненты нуждаются в их восстановлении; они имеют ограниченную ёмкость и могут лишь временно сдерживать сдвиги рН. Главную роль в этих процессах играют физиологические регуляторы – органы выделения: лёгкие и почки. Лёгкие выводят летучие соединения, главным образом, угольную кислоту, а почки - нелетучие соединения.

Решающее значение в поддержании постоянства рН крови имеет бикарбонатная буферная система, так как от её составных частей (содержания СО₂ и бикарбонатов) главным образом зависит рН крови.

Любая кислота, поступающая в кровь в результате буферного эффекта отдаёт свой Н⁺ угольной кислоте, что приводит к увеличению парциального давления СО₂, который возбуждает дыхательный центр, объём вентиляции лёгких возрастает и избыток СО₂ выводится из организма. Образовавшаяся кислота поступает в почечные канальцы. Реакция может быть представлена в следующем виде:



Таким образом, на нейтрализацию кислот расходуется бикарбонат натрия и происходит уменьшение щелочного резерва крови. Если бы не было механизмов, восстанавливающих использованные в буферной реакции основания, то щелочной резерв был бы быстро израсходован.

Роль почки в регуляции кислотно-основного равновесия и заключается в восстановлении щелочного резерва крови. В её основе лежит способность эпителия почечных канальцев секретировать в просвет ионы Н⁺ и обменивать их на ионы Na⁺ . При этом достигается сразу три результата:

1. 
   моча подкисляется и из организма окончательно выводится избыток кислых ионов (рН мочи может достигать 4,5).
   
2. 
   вместо секретируемого иона Н⁺ реабсорбируется Na⁺ и одновременно анион HCO₃^-
   
3. 
   образуется бикарбонат натрия, который возвращается в кровь и восполняет щелочной резерв крови.
   

Na⁺ + HCO₃^- → NaHCO₃

Рассмотрим эти процессы подробнее. В клетках почечных канальцев образуется угольная кислота из воды и углекислого газа под действием фермента карбоангидразы (КА).


Рисунок 19 Реабсорбция бикарбоната в клетках

проксимального канальца
Ион водорода активно секретируется в просвет канальца, а анион HCO₃ - реабсорбируется в кровь. Секретируемый Н⁺ быстро соединяется с фильтруемым HCO₃-, образуя угольную кислоту. Угольная кислота превращается в воду и углекислый газ с помощью карбоангидразы на апикальной стороне щёточной каёмки проксимального канальца. СО₂ диффундирует обратно в клетку проксимального канальца, где соединяется с водой и образует угольную кислоту, тем самым завершая этот цикл (рис.19).

Далее включаются несколько вариантов ионообменных реакций, суть которых состоит в обмене иона Н⁺ на ион Na⁺ (рисунок 20)


Рисунок 20 Схема процессов, принимающих участие в восстановлении щелочного резерва.
1)Соль слабой кислоты, образовавшаяся в ходе реакции (1) NaA взаимодействует с Н⁺
NaA + H⁺ → HA + Na⁺
Свободная кислота (НА) выделяется с мочой, а Na⁺ реабсорбируется обратно в кровь. Этот путь используется лишь при выделении слабых органических кислот (молочной, ацетоуксусной, мочевой).

2) Кислый фосфат натрия превращается в щелочной. Поступившие в просвет канальца ионы Н⁺ вытесняют Na⁺ из щелочного фосфата и превращают его в кислый фосфат.
Na₂HPO₄ + H⁺ → NaH₂PO₄ + Na⁺
3) Эпителий почечных канальцев обладает способностью дезаминировать аминокислоты, главным образом глутаминовую, и превращать аминогруппу NH₂ в аммиак NH₃, который секретируется в канальцы, присоединяет ещё один ион Н⁺ и превращается в ион аммония NH₄^+.

Аммоний используется в качестве основания для удаления кислых радикалов, которые выделяются в виде нейтральных аммонийных солей, а Na⁺ реабсорбируется.
NH₃ + H⁺ → NH₄⁺
NaCl + NH₄⁺ → NH₄Cl + Na⁺
Таким образом, нейтрализуются сильные нелетучие кислоты.

Концентрация аммония регулируется преимущественно почками и колеблется в зависимости от состояния кислотно-щелочного равновесия организма.

Итак, как видно из схемы на рисунке 20, рН крови, поступающей в почку и оттекающей от нее, составляет 7,4 , рН первичной мочи также 7,4 , а вот рН окончательной мочи может изменяться от 4,5 до 8,4 в зависимости от характера пищи и образа жизни.

При различного рода нарушениях кислотно-основного состояния (дыхательном или метаболическом ацидозах или алкалозах) почки и лёгкие помогают в той или иной мере компенсировать возникшие отклонения рН.