Секреція протонів нирками. Реабсорбція іонів бікарбонату нирками

Секреція протонів і реабсорбция іонів бікарбонату відбуваються практично у всіх частинах канальцевої системи, за винятком тонкого відділу петлі Генле. В цілому процес реабсорбції бікарбонату по ходу тубулярного сегмента нефрона зображений на малюнку. Слід пам`ятати, що для реабсорбції кожного іона бікарбонату в просвіт канальця необхідно секретувати один протон.

близько 80-90% реабсорбції іонів бікарбонату (І канальцевоїсекреції протонів) припадає на проксимальний каналець, тому лише невелика їх кількість надходить в дистальні сегменти нефрону. У товстому висхідному відділі петлі Генле реабсорбуються інші 10% бікарбонату, що пройшов через нирковий фільтр, а залишок поглинається дистальним канальцем і збиральної трубочкою. Як вже обговорювалося раніше, механізм реабсорбції бікарбонатів пов`язаний з канальцевої секрецією протонів, проте в різних сегментах канальцевої системи цей процес протікає по-різному.

епітеліальні клітини проксимального канальця, товстого висхідного відділу петлі Генле, початкових відділів дистальних канальців секретують протони в просвіт канальців завдяки контртранспорту з іонами Na +. Цей вдруге активний механізм секреції пов`язаний з переносом іонів Na + в клітину через апикальную мембрану за допомогою білка, яка обмінює натрій на протон.

джерелом енергії для переміщення іонів Н + в клітку служить похідна градієнта концентрації для Na +, який створюється роботою Na + / K + -насоса (АТФ-ази), розташованої на базолатеральной мембрані епітелію канальців. Таким способом реабсорбируется більше 90% бікарбонату, що вимагає секреції в просвіт канальців іонів Н + близько 3900 мекв / сут. Тим не менш, цей механізм не забезпечує створення високої концентрації іонів Н + в сечі: рідина в просвіті канальців закісляется лише в збірних трубочках і каналах.

На малюнку показано, як за допомогою процесу секреції іонів Н + відбувається реабсорбція бікарбонату. Секреція протонів починається, коли СО2, який потрапив в клітку епітелію шляхом дифузії або в результаті метаболічних процесів, під впливом ферменту карбоангідрази з`єднується з молекулою води, формуючи вугільну кислоту. Вугільна кислота дисоціює на іони Н + і НСО3-.

протони виділяються в просвіт канальця за допомогою протівотранспорта з іонами Na +. Іншими словами, перед тим як іони Na + перемістяться через апикальную мембрану всередину клітини, вони спочатку об`єднуються з мембранним білком-переносником. У той же час з іншого боку до білка-переносники приєднується іон Н +. Іон Na + переміщається в клітку за градієнтом концентрації, встановленому АТФ-азой Na + / K + -насоса, розташованого на базолатеральной поверхні клітини. Енергія, витрачена на створення градієнта концентрації, забезпечує рух іонів Na + всередину клітини, а також обумовлює переміщення іонів Н + в протилежному напрямку: з клітки в просвіт канальця.

Іони НСО3-, утворені в клітці при дисоціації молекули Н2СО3, потім пасивно переміщуються через базолатеральную мембрану в міжклітинну рідину ниркової тканини і звідти - через перітубулярние капіляри в кров. Таким чином, на кожен виділений в просвіт канальця іон Н + доводиться один іон бікарбонату, реабсорбіровать в кров.