Амонієва буферна система. Кількісна оцінка виділення кислот і підстав

буферної системою, в кількісному відношенні навіть перевершує фосфатну буферну систему, є система, що містить аміак (NH3) і іони амонію (NH4 +). Іони амонію утворюються з глутаміну, джерелом якого головним чином служить метаболізм амінокислот в печінці. Глутамин, доставлений з потоком крові до нирок, переміщається в епітелій проксимальних канальців, товстого висхідного відділу петлі Генле і дистальних канальців. Потрапляючи в клітину, кожна молекула глутаміну бере участь в серії реакцій, в результаті яких утворюються по 2 іона NH4 + і НСО3. NH4 + виділяється в просвіт канальця, обмінюючись на реабсорбіруемий натрій. Іон НСО3 переміщується через базолатеральную мембрану разом з реабсорбіруемим натрієм в міжклітинну рідину, потрапляючи в перітубулярние капіляри. Таким чином, з кожної молекули глутаміну в проксимальних канальцях утворюються 2 іона NH4 +, які виділяються в сечу, і стільки ж іонів НСО3, реабсорбується в плазму. Іони НСО3, утворені в ході даного процесу, є знову синтезовані сполуки.

У просвіт збірних трубочок іони NH4 + потрапляють за допомогою іншого механізму. Протони, що виділяються в просвіт, взаємодіють з NH3, утворюючи іони NH4 +, які потім виділяються в сечу. Стінка збірних каналів проникна для NH3, здатного легко дифундувати в рідину всередині просвіту, проте для іонів NH4 + проникність значно нижче, тому іон амонію, що утворилися в результаті реакції іона Н + з NH3, залишається в просвіті канальця і виводиться з сечею. Виділення кожного іона амонію супроводжується синтезом і додаванням до бикарбонатной буферної системі плазми одного іона НСО3.

хронічний ацидоз збільшує виділення NH4 +. Однією з найбільш важливих характеристик буферної системи, що містить аміак і іони амонію, є її фізіологічна регуляція. Збільшення концентрації іонів Н + в позаклітинній рідині стимулює перетворення глутаміну в нирці, отже, збільшує утворення іонів NH4 + і нових іонів бікарбонату для зв`язування протонів. Зниження зі тримання іонів Н + надає протилежний вплив.

У нормі загальна кількість іонів Н +, пов`язане буферної системою, містить іони амонію, становить близько 50% суми виділеної кислоти-на її частку припадає також і 50% новостворених іонів НСОз. Однак при хронічному ацидозі виділення іонів NH4 + може зрости до 500 мекв / добу, тому основним механізмом виведення кислих продуктів при хронічному ацидозі є виділення іонів амонію з сечею. При даній патології ця буферна система також відіграє важливу роль в утворенні нових іонів бікарбонату.

Кількісна оцінка виділення кислот і підстав

Грунтуючись на принципах, викладених раніше, виділення кислих продуктів, додавання або виведення бікарбонатів з плазми можна охарактеризувати наступним чином.

виділення бікарбонатів розраховується як добуток обсягу виділеної сечі на концентрацію в ній іонів НСО3. Ця величина вказує, з якою швидкістю нирки видаляють бікарбонати з плазми (що аналогічно додаванню іонів Н +). При алкалозі виведення іонів НСОз ~ сприяє поверненню значення рН до нормального величиною.

кількість новоутвореного бікарбонату, потрапив в плазму в будь-який момент часу дорівнює сумарній кількості секретувати в просвіт канальців протонів, пов`язаних з різними буферними сполуками сечі, за винятком бикарбонатной буферної системи. Як вже обговорювалося раніше, основними сполуками, що входять до складу небікарбонатних буферних систем сечі, є іони NH4 + і фосфати, тому кількість іонів НСО3, доданий до плазми (число виділених протонів, пов`язаних з іоном амонію), обчислюється шляхом підрахунку кількості іонів NH4 + в сечі ( об`єм сечі, помножений на концентрацію в ній іонів амонію).

виділення протонів, пов`язаних з іншими сполуками, які не належать ні до бикарбонатам, ні до іонів амонію, вимірюють шляхом визначення величини титруемой кислотності. Досліджувану сечу титрують сильною основою, наприклад NaOH, доводячи рН розчину до значення 7,4, що відповідає нормальному значенню рН плазми і первинної сечі. Подібне титрування дозволяє звернути назад процес, в ході якого в просвіт канальців відбувалася секреція протонів. Отже, число мілліеквівалентов NaOH, необхідне для повернення рН до значення 7,4, дорівнює числу мілліеквівалентов іонів Н +, секретується-ванних канальцами нирки, які вступали у взаємодію з фосфатним і іншими органічними буферами. Вимірювання титруемой кислотності не включає протони, пов`язані з буферною системою, що містить аміак і іони амонію, оскільки її рК становить 9,2, тому використання NaOH для збільшення рН розчину до 7,4 не призводить до вивільнення іонів Н + з солей амонію.

Таким чином, остаточне виділення кислих продуктів нирками може бути оцінений по формулі: Виділення кислоти = Виділення NH4 + + Титрована кислотність сечі - Виділення бікарбонатів.

Причина, по якій іони бікарбонату вираховують із загальної суми, полягає в тому, що втрата іонів НСО3 означає практично те ж, що і додавання іонів Н + до плазми. Для підтримки кислотно-лужної рівноваги необхідно, щоб виділення кислих продуктів дорівнювало утворення нелетких кислот в організмі. При ацидозі виведення кислих продуктів з плазми в значній мірі зростає, особливо внаслідок збільшення виділення іонів NH4 +. Обсяг виділених кислих продуктів також дорівнює кількості бікарбонатів, додатково надійшли в плазму, тому при ацидозі надходження іонів НСО3 в плазму зростає пропорційно збільшенню виділення іонів NH4 + і титруемой кислотності сечі.

При алкалозі титруемая кислотність сечі і виділення іонів NH4 + знижуються до нуля, тоді як з сечею посилено виводяться іони НСО3. Отже, при алкалозі секреція кислих продуктів має негативну величину. Це означає, що плазма крові втрачає іони НСО3 (що аналогічно додаванню іонів Н +), а синтез бікарбонатів нирками не провадиться.