Механізм утворення нових іонів бікарбонату. Фосфатна буферна система нирок

Коли секреція протонів перевищує кількість бікарбонатів, які пройшли через нирковий фільтр, лише невелика частина іонів Н + виділяється в кінцеву сечу у вільному вигляді. Максимально кисла сеча має рН близько 4,5, що відповідає концентрації 10 -4,5 мекв / л (або 0,03 мекв / л). Таким чином, в кожному літрі утвореної сечі максимальний вміст іонів Н + складе лише 0,03 мекв / л. Якби виведення протонів відбувалося у вільному вигляді, то для виділення 80 мекв нелетких кислот, утворених в організмі за добу в результаті обмінних процесів, треба було б 2667 л сечі.

виділення значної кількості іонів Н + (Іноді більше 500 мекв / добу) відбувається в основному за рахунок зв`язування протонів з буферними системами в просвіті канальців. Найбільш важливими буферними сполуками є фосфати та іони амонію. Менш важливу роль відіграють більш слабкі буферні системи, наприклад цитратна і уратная.

Титрування іонів Н в просвіті канальців за допомогою НСО3 ~ закінчується, як обговорювалося раніше, реабсорбцией одного іона бікарбонату на кожен виділений протон. Однак при надмірній секреції іонів Н + в сечу вони взаємодіють з іншими буферними сполуками, що призводить до утворення нових бікарбонатів, які можуть реабсорбіровать-ся в кров, тому при надмірному вмісті іонів Н + в позаклітинній рідині нирки реабсорбируют не тільки бікарбонати, що пройшли нирковий фільтр , але і новоутворені іони, сприяючи таким чином поповненню запасів НСО3, втрачаються при ацидозі. У двох наступних розділах ми обговоримо механізми, завдяки яким фосфати та іони амонію сприяють утворенню нових іонів бікарбонату.

Фосфатна буферна система нирок

Фосфатна буферна система утворена за допомогою НРО4 і Н2РО4. Обидва цих іона концентруються в просвіті канальців через відносно слабкою реабсорбції, а також внаслідок посиленого всмоктування води. Хоча роль фосфатной буферної системи для позаклітинної рідини не настільки велика, вона ефективно діє в рідини, що знаходиться в просвіті канальцевої системи нефрона.

Іншим фактором, що збільшує значення фосфатной буферної системи, є значення рК, близьке до 6,8. У нормі сеча має слабокислу реакцію, значення рН її близько до рК фосфатної буферної системи, завдяки чому створюються найбільш сприятливі умови для оптимальної діяльності фосфатной буферної системи в канальцях.

На малюнку відображені послідовність подій, в результаті яких відбувається виділення іонів Н + в просвіт канальців за допомогою фосфатної буферної системи і механізм, за допомогою якого відбувається поповнення бі-карбонатної буферної системи плазми. Процес секреції іонів Н + в сечу не відрізняється від викладеного раніше. При надлишку НСО3 з ними взаємодіє більша частина протонів. Однак відразу після реабсорбції всіх іонів НСО3 надлишок протонів в будь-якій кількості здатний взаємодіяти з НРО4 і іншими буферними системами в просвіті канальця. Після об`єднання іонів Н + з НРО4 утворюється іон Н2Р04-, який може виділятися у вигляді натрієвої солі (NaH2P04).

На відміну від механізму, розглянутого раніше, відбувається не просто реабсорбция минулих через нирковий фільтр іонів, а синтез в клітці канальця і реабсорбція новостворених іонів НСО3 через стінку перітубулярних капіляра в кров. Отже, кожен раз, коли секретуватися в просвіт канальця протони взаємодіють з іншими буферними системами, крім бикарбонатной, відбувається утворення нових іонів НСО3, які потім надходять в плазму. Даний приклад є ілюстрацією одного з механізмів, завдяки якому нирки здатні поповнювати запаси бікарбонатів в позаклітинній рідині.

У нормі реабсорбується велика частина фосфатів, пройшли через нирковий фільтр, для зв`язування з протонами залишається всього 30-40 мекв / сут. Тому при ацидозі більша частина іонів Н + в сечі зв`язується з буферною системою, що містить іони амонію.