Кислотно-щелочное состояние и его регуляция

В процессе метаболизма в организме образуется некоторые количество кислот, часть ионов Н⁺ поступает с пищей, в связи с чем возникает необходимость выведения избытка кислот из организма [3,4].

К почечным механизмам поддержания КЩС относятся основные три механизма. Во-первых, секретируемые ионы водорода участвуют в реабсорбции бикарбоната. Важным местом реабсорбции НСО₃^- является проксимальный каналец, где 90% профильтровавшегося НСО₃^- всасывается обратно. Это осуществляется не за счет прямого транспорта, а посредством специального механизма, в котором участвует карбоангидраза и Na⁺/H⁺- обменник. (рис. 1.10). Таким образом, интенсивная секреция Н⁺ используется для возвращения профильтровавшихся бикарбонатов.

Базолатеральная Просвет

мембрана канальца

→ НСО₃^- НСО₃^- H⁺→ H⁺ + HCO₃^-

← Na⁺ Na⁺ ←

H₂CO₃^-

H₂CO₃ KA

KA

CO₂ +H₂O

H₂O+CO₂

Рисунок 1.10. Реабсорбция бикарбоната в клетках проксимального канальца (КА- карбоангидраза)

На данном этапе ионы Н⁺ находятся в постоянном круговороте, обеспечиваемом карбоангидразой, и элиминации Н⁺ с мочой не происходит. Ионы водорода секретируются на всем протяжении канальцев. Далее в дистальных участках нефрона экскреция кислот осуществляется двумя механизмами: за счет связывания Н⁺ с фосфатами и с аммиаком (NH₃). Ближе к собирательным трубочкам к Na⁺/H⁺ обменнику подключается (а затем превалирует) Н⁺-АТФ-аза. Эти процессы происходят во вставочных клетках собирательных трубок.

Фосфаты и органические кислоты связываются с водородным ионом и экскретируются с мочой. Работают системы Н⁺+НРО₄²^- → Н₂РО₄ или Н⁺+ органическая кислота. Их экскреция определяет так называемую титруемую кислотность. В регуляции КЩС участвуют несколько гормонов. Паратиреоидный гормон подавляет реабсорбцию фосфатов в проксимальном канальце и косвенно участвует в регуляции кислотно-щелочного равновесия. На уровне собирательных трубок в регуляции участвует альдостерон: стимулирует реабсорбцию Na⁺ и действие Н⁺-АТФазы. Экскреция Н⁺ с титруемыми кислотами ограничена. Поэтому наиболее эффективной системой экскреции Н⁺ является аммонийный механизм, составляющий 60% от суммарной экскреции Н⁺ почками. В проксимальном и дистальном канальцах из глутамина непрерывно образуется аммиак (NH₃). Связывая Н⁺, он превращается в аммоний (NH₄) и с мочой выделяется в виде NH₄Cl. Доля экскретируемых с мочой свободных (незабуференных) водородных ионов незначительна. У новорожденных функция почек по регуляции кислотно-основного равновесия недоразвита, в связи с чем для его сохранения важно сбалансировать питание.