Метаболічна функція нирки

Важливою стороною функції нирки, яка раніше неодооценівалась, є її участь в гомеостазі білків, вуглеводів і ліпідів. Участь нирки в метаболізмі органічних речовин аж ніяк не обмежена здатністю до реабсорбції цих сполук або екскреції їхнього надлишку. У нирці утворюються нові і руйнуються різні пептидні гормони, що циркулюють в крові, відбуваються споживання низькомолекулярних органічних речовин (глюкоза, амінокислоти, вільні жирні кислоти і ін.) І утворення глюкози (глюконеогенез), процеси перетворення амінокислот, наприклад гліцину в серин, необхідний для синтезу фосфатидилсерина, який бере участь в утворенні і обміні плазматичних мембран в різних органах [Wesson L., 1969- Brenner В., Rector F., 1976- Guder W., Schmidt U., 1978].

Слід розмежувати поняття «метаболізм нирки» і «метаболічна функція нирки». Метаболізм, обмін речовин в нирці, забезпечує виконання всіх її функцій. У цьому розділі не будуть обговорюватися питання, що стосуються особливостей біохімічних процесів ниркових клітин. Йтиметься лише про деякі сторони діяльності нирки, які забезпечують одну з її найважливіших гомеостатичних функцій, пов`язану з підтриманням стабільного рівня в рідинах внутрішнього середовища ряду компонентів вуглеводного, білкового і ліпідного обміну.

Раніше вже зазначалося, що фільтрує мембрана клубочка практично непроникна для альбумінів і глобулінів, але через неї вільно фільтруються низькомолекулярні пептиди. Тим самим в канальці невпинно надходять гормони - інсулін, вазопресин, ПГ, АКТГ, ангіотензин, гастрин та ін. Розщеплення до амінокислот цих фізіологічно активних пептидів має двояке функціональне значення - в кров надходять амінокислоти, які використовуються для синтетичних процесів в різних органах і тканинах, і організм безперервно звільняється від надійшли в кровотік біологічно активних сполук, що покращує точність регуляторних впливів.

Зниження функціональної здатності нирки до видалення цих речовин призводить до того, що при нирковій недостатності може настати гіпергаспрінемія, з`являється надлишок в крові ПГ (крім збільшення його секреції). Внаслідок уповільнення інактивації інсуліну в нирці у хворих на діабет при розвитку ниркової недостатності може знижуватися потреба в інсуліні. Порушення процесу реабсорбції і розщеплення низькомолекулярних білків призводить до появи канальцевої протеїнурії. При НС, навпаки, протеїнурія зумовлена збільшенням фільтрації білків низькомолекулярні білки при цьому як і раніше реабсорбируются, а в сечу надходять альбуміни і крупномолекулярні білки.

Канальцева реабсорбция окремих амінокислот, розщеплення і реабсорбція поліпептидів, всмоктування білків шляхом ендоцитозу - кожен з цих процесів насичуємо, т. Е. Має свою величину Тm. Це підтверджує уявлення про відмінність механізмів всмоктування окремих категорій білків. Суттєве значення має велика швидкість фільтрації в клубочках денатурованих альбумінів у порівнянні з нативними. Досить імовірно, що це служить одним з механізмів елімінації з крові, розщеплення клітинами канальців і використання амінокислот тих білків, які змінилися, стали функціонально неповноцінними. Є відомості про можливість вилучення деяких білків і поліпептидів клітинами нефрона з околоканальцевой рідини і їх подальшого катаболізму. До них відносяться, зокрема, інсулін і &beta-2&mu - глобулін.

Таким чином, нирка відіграє важливу роль у розщепленні низькомолекулярних і змінених (в тому числі денатурованих) білків. Це пояснює значення нирки у відновленні фонду амінокислот для клітин органів і тканин, в швидкому усуненні з крові фізіологічно активних речовин і збереженні для організму їх компонентів.

Поряд з фільтрацією і реабсорбцией профільтрувалась глюкози нирка не тільки споживає її в процесі обміну, а й здатна до значної продукції глюкози. У звичайних умовах швидкості цих процесів рівні. На утилізацію глюкози для вироблення енергії в нирці йде близько 13% загального споживання кисню ниркою. Глюконеогенез відбувається в корі нирки, а найбільша активність гліколізу характерна для її мозкової речовини. В процесі обміну в нирці глюкоза може окислюватися до СО2 або перетворюватися в молочну кислоту. Гомеостатическое значення провідних біохімічних шляхів перетворення глюкози в нирці можна показати на прикладі метаболізму глюкози при зрушеннях КЩС.

При хронічному метаболічному алкалозі споживання ниркою глюкози зростає в кілька разів у порівнянні з хронічним метаболічний ацидоз. Істотно, що окислення глюкози не залежить від КЩС, а збільшення pH сприяє зрушенню реакцій в напрямку освіти молочної кислоти.

Нирка має досить активною системою освіти глюкози- інтенсивність глюконеогенезу при розрахунку на 1 г маси тючкі значно більше, ніж в печінці. Метаболічна функція нирки, пов`язана з її участю у вуглеводному обміні, проявляється в тому, що при тривалому голодуванні нирки утворюють половину загальної кількості глюкози, що надходить в кров. Перетворення кислих предшественіка, субстратів в глюкозу, яка є нейтральною речовиною, одночасно сприяє регуляції pH крові. При алкалозі, навпаки, зменшений глюконеогенез з кислих субстратів. Залежність швидкості і характеру глюконеогенезу від величини pH відрізняє вуглеводний обмін нирки від такого печінки.

У нирці зміна швидкості утворення глюкози пов`язане зі зміною активності ряду ферментів, що відіграють ключову роль в глюконеогенезі. Серед них в першу чергу слід назвати фосфоенолпіруваткарбоксікіназу, піруваткарбоксілази, глюкозо-6-фосфатазу та ін.

Особливо важливо, що організм здатний до локальної зміни активності ферментів при генералізованих реакціях. Так, при ацидозі збільшується активність фосфонолпіруваткарбоксікінази тільки в корі нирки- в печінці активність такого ж ферменту не змінюється. В умовах ацидозу в нирці зростає глюконеогенез переважно з тих попередників, які беруть участь в утворенні щавелевоуксусной кислоти (оксалацетатом). За допомогою фосфоенолпіруваткарбоксікінази він перетворюється в фосфоенолпіруват (далі - d-глицеральдегид-3 РО4, фруктоза-1,6-дифосфат, фруктоза-6 РО4) - нарешті, глюкозу-6 РО4, з якої за допомогою глюкозо-6-фосфатази звільняється глюкоза.

Сутність активації ключового ферменту, що забезпечує посилення утворення глюкози при ацидозі, - фосфоенолпіруваткарбоксікінази, мабуть, полягає в тому, що при ацидозі відбувається перетворення мономерних форм цього ферменту в активну димерную форму, а також сповільнюється процес руйнування ферменту.

Важливу роль в регуляції швидкості глюконеогенезу в нирці грають гормони (ПГ, глюкагон) та медіатори, що збільшують утворення цАМФ в клітинах канальців. Цей посередник сприяє посиленню процесів перетворення в мітохондріях ряду субстратів (глутамін, сукцинат, лактат та ін.) В глюкозу. Важливе значення в регуляції має вміст іонізованого кальцію, який бере участь в збільшенні мітохондріального транспорту ряду субстратів, що забезпечують утворення глюкози.

Перетворення різних субстратів в глюкозу, що поступає в загальний кровотік і доступну для утилізації в різних органах і тканинах, свідчить про те, що нирці властива важлива функція, пов`язана з участю в енергетичному балансі організму.

Інтенсивна синтетична активність деяких клітин нирки залежить, зокрема, від стану вуглеводного обміну. У нирці висока активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази властива клітинам macula densa, проксимального канальця і частини петлі Генле. Цей фермент відіграє найважливішу роль в окисленні глюкози по гексозомонофосфатного шунту. Він активізується при зменшенні змісту натрію в організмі, що призводить, зокрема, до інтенсифікації синтезу і секреції реніну.

Нирка виявилася основним органом окислювального катаболізму інозитол. У ній миоинозитола окислюється в ксилулозо і потім через ряд стадій - в глюкозу. У тканині нирки синтезується фосфатидилинозитол - необхідний компонент плазматичних мембран, в значній мірі визначає їх проникність. Синтез глюкуроновою кислоти важливий для освіти кислих мукополісахарідов- їх багато в інтерстиції внутрішнього мозкової речовини нирки, що істотно для процесу осмотичного розведення та концентрування сечі.

Вільні жирні кислоти витягуються ниркою з крові і їх окислення в значній мірі забезпечує функцію нирки. Так як вільні жирні кислоти пов`язані в плазмі з альбуміном, то вони не фільтруються, а надходять в клітини нефрона з боку міжклітинної рідини-перенесення через мембрану (клітини пов`язаний зі спеціальним механізмом транспорту. Окислення цих сполук відбувається більше в корі нирки, ніж в її мозковому речовині.

Крім участі вільних жирних кислот в енергетичному обміні нирки, в ній відбувається утворення триацилглицеринов. Вільні жирні кислоти швидко включаються в фосфоліпіди нирки, які відіграють важливу роль в різних транспортних процесах. Роль нирки в ліпідному обміні полягає в тому, що в її тканини вільні жирні кислоти включаються до складу триацилглицеринов і фосфоліпідів і у вигляді цих сполук беруть участь в циркуляції.

клінічна нефрологія

під ред. Е.М. Тареева

Поділитися в соц мережах: