Роль почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия

Кислотно-щелочное равновесие в водных пространствах организма регулируется путем поддержания рН крови, которое поддерживается за счет буферных систем легких и почек. Роль почек заключается в том, что они выводят нелетучие кислоты и основания. К нелетучим кислотам относятся сульфаты и фосфаты - анионы, которые образуется при расщеплении белков и нуклеиновых кислот.

К нелетучим основаниям относятся щелочные ионы пищи; анионы. Кислотно-щелочное равновесие может нарушаться в результате изменений метаболизма. Сдвиги рН в кислую сторону компенсируются в 2 этапа: сначала включаются регуляторные механизмы дыхательной системы; затем выведение почками нелетучих анионов с образованием кислой мочи. Кислотно-щелочное равновесие мочи может изменяться от 4,5 до 8,0 (рН плазмы крови 7,35, венозной до 7,4).

Механизм закисления мочи основан на секреции клетками как проксимальных, так и дистальных канальцев ионов Н⁺. В просвете канальцев ионов Н⁺ взаимодействует с аммиаком, NaHCO₃ и NаНРО₄. В канальцах действует механизм Nа⁺Н обмена. Благодаря этому механизму Н выводится, а Na⁺ и НСО₃ - сохраняется.

В апикальной плазматической мембране и цитоплазме клеток различных отделов нефрона находится фермент карбоангидраза(КА), катализирующий гидратацию СО₂:

CO₂ + Н₂О карбоангидраза Н₂СО₃ H⁺ HCO₃^_

В просвете канальца ионы Н⁺ связываются не только с НСО₃, но и с такими соединениями, как двухзамещенный фосфат (Nа₂НРО₄) и некоторыми другими, в результате чего увеличивается экскреция титруемых кислот с мочой.

Секретируемые Н⁺ в просвете канальца связываются с аммиаком в результате образуется ион аммония NH₄.

NH₃ + H⁺ = NH₄

Таким образом, общая экскреция кислот складывается: из выделения трех компонентов: Н₂СО₃, титруемых кислот и выделения аммония NН₄.

Кислотовыделительная функция почек зависит от потребляемой пищи. При вегетарианской диете - рН изменяется в щелочную сторону, а при питании мясной пищей рН мочи сдвигается в кислую сторону, т.к. образуется больше кислот. При физической работе из мышц в кровь поступает значительное количество молочной и фосфорной кислот - рН мочи смещается в кислую сторону. При гиповентиляции происходит накопление СО₂ и снижается рН крови развивается дыхательный ацидоз, при гипервентиляции уменьшается содержание углекислого газа в крови, растет рН крови - возникает состояние дыхательного алкалоза. При сахарном диабете развивается состояние метаболического ацидоза, т.к. накапливается ацетоуксусная и бета-оксимаслянная кислоты. В конечном счете почки, стабилизируют концентрацию гидрокарбоната в плазме крови на уровне 26-28 ммоль/л и концентрацию ионов Н⁺, тем самым поддерживая рН плазмы крови на уровне 7,36.

МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

Почки участвуют в обеспечении постоянства концентрации в крови ряда физиологически значимых органических веществ - белков, углеводов и липидов. В почечных клубочках фильтруются низкомолекулярные белки, пептиды. Клетки проксимального канальца нефрона расщепляют их до аминокислот, которые путем реабсорбции возвращаются в кровь. Это способствует восстановлению в организме фонда аминокислот. При заболевании почек эта функция нарушается.

В почке имеется система новообразования глюкозы - глюконеогенез. При длительном голодании почки могут синтезировать половину от общего количества глюкозы, поступающей в кровь. Значение почки в липидном обмене состоит в том, что свободные жирные кислоты в ее ткани могут включаться в состав триацилглицирина и фосфолипидов и затем поступают в кровь. В почке синтезируется фосфат идилинозит, являющийся компонентом плазматических мембран.

V. КОЛИЧЕСТВО, СОСТАВ И СВОЙСТВА МОЧИ

Диурезом называют количество мочи, выделяемое человеком за определенное время. Эта величина у здорового человека колеблется в широких пределах в зависимости от состояния водного обмена. При обычном водном режиме за сутки выделяется 1-1,5 л мочи. Концентрация осмотически активных веществ в моче зависит от состояния водного обмена и составляет 50-1450 мосмоль/кг Н₂О. После потребления значительго количества воды и при функциональной пробе с водной нагрузкой (испытуемый выпивает воду в объеме 20 мл на 1 кг массы тела) скорость мочеотделения достигает 15-20 мл/мин. В условиях высокой температуры окружающей среды вследствие возрастания потоотделения количество выделяемой мочи уменьшается. Ночью во время сна диурез меньше, чем днем.

Состав и свойства мочи. С мочой могут выделяться большинство веществ, имеющихся в плазме крови, а также некоторые соединения, синтезируемые в почке. С мочой выделяются электролиты, количество которых зависит от их потребления с пищей, а концентрация в моче - от уровня мочеотделения. Суточная экскреция натрия составляет 170-260 ммоль, калия -50-80, хлора-170-260, кальция-5, магния-4, сульата-25 ммоль.

Почки служат главным органом экскреции конечных продуктов азотистого обмена. У человека при распаде белков образуется мочевина, составляющая до 90% азота моче;ее суточная экскреция достигает 25-35 г. С мочой выделяется 0,4-1,2 г азота аммиака, 0,7 г мочевой кислоты (при потреблении пищи, богатой пуринами, выделение возрастает до 2-3 г). Креатин, образующийся в мышцах из фосфокреатина, переходит в креатинин; его выделяется около 1,5 г в сутки. В небольшом количестве в мочу поступают некоторые производные продуктов гниения белков в кишечнике - индол, скатол, фенол, которые в основном обезвреживаются в печени, где образуются парные соединения с серной кислотой - индоксилсерная, скатоксилсерная и другие кислоты.

Белки в нормальной моче выявляются в очень небольшом количестве (суточная экскреция не превышает 125 мг). Небольшая протеинурия наблюдается у здоровых людей после тяжелой физической нагрузки и исчезает после отдыха.

Глюкоза в моче в обычных условиях не выявляется. При избыточном потреблении сахара, когда концентрация глюкозы в плазме крови превышает 10 ммоль/л, при гипергликемии иного происхождения наблюдается глюкозурия - выделение глюкозы с мочой.

Цвет мочи зависит от величины диуреза и уровня экскреции пигментов. Цвет меняется от светло-желтого до оранжевого. Пигменты образуются из билирубина желчи в кишечнике, где билирубин превращается в уробилин и урохром, которые частично всасываются в кишечнике и затем выделяются почками. Часть пигментов мочи представляют собой окисленные в почке продукты распада гемоглобина.

С мочой выделяются различные биологически активные вещества и продукты их превращения, по которым в изветсной степени можно судить о функции некоторых желез внутренней секреции. В моче обнаружены производные гормонов коркового вещества надпочечников, эстрогены, АДГ, витамины (аскорбиновая кислота,тиамин), ферменты (амилаза, липаза, трансаминаза идр.). При патологии в моче обнаруживаются вещества, обычно в ней не выявляемые, - ацетон, желчные кислоты, гемоглобин и др.