Золотой стандарт гемодиализа

Всасывание профильтровавшихся в клубочках ионов Na⁺,Сl^— и НСО₃^—требует наибольших энерготрат в клетках нефрона. У человека в 1 сут реабсорбируются около 24 330 ммоль натрия, 19 760 ммоль хлора, 4888 ммоль бикарбоната, а выделяется с мочой 90 ммоль натрия, 90 ммоль хлора, менее 2 ммоль бикарбоната. Транспорт натрия является первично—активным, т. е. именно на его перенос расходуется энергия клеточного обмена. Ведущую роль в этом процессе играет Na, К—АТФаза. В проксимальном канальце у млекопитающих реабсорбируется около 2/3 профильтровавшегося натрия. Обратное всасывание Na⁺ в этом канальце происходит против небольшого градиента, и его концентрация в канальцевой жидкости остается такой же, как и в плазме крови. В проксимальном канальце реабсорбируются все остальные ионы. Как отмечалось выше, из—за высокой проницаемости стенки этого канальца для воды жидкость в просвете нефрона остается изоосмотичной плазме крови.

Ранее считали, что в проксимальном сегменте нефрона происходит обязательная (облигатная) реабсорбция, т. е. при всех условиях всасывание ионов Na⁺, Сl^—, воды является постоянной величиной. Напротив, в дистальных извитых канальцах и собирательных трубках реабсорбция ионов и воды может регулироваться, ее величина меняется в зависимости от функционального состояния организма. Результаты последних исследований указывают на то, что под влиянием импульсов, поступающих по эфферентным нервным волокнам к почке, и при действии физиологически активных веществ (например, одного из натрийуретических гормонов) регулируется реабсорбция натрия и в проксимальном отделе нефрона. Это особенно отчетливо выявляется при увеличении объема внутрисосудистой жидкости, когда уменьшение реабсорбции в проксимальном канальце способствует усилению экскреции ионов и воды, а тем самым восстановлению объема крови.
В результате реабсорбции в проксимальном канальце большинства компонентов ультрафильтрата и воды объем первичной мочи резко уменьшается и в начальный отдел петли Генле у млекопитающих поступает около ^l/з профильтровавшейся в клубочках жидкости. В петле Генле всасывается до 25% натрия, поступившего в нефрон при фильтрации, в дистальном извитом канальце — около 9%; меньше 1% натрия реабсорбируется в собирательных трубках или экскретируется с мочой. В конечных отделах канальцев концентрация натрия может снижаться до 1 ммоль/л по сравнению с 140 ммоль/л в клубочковом фильтрате. В дистальном сегменте нефрона и собирательных трубках в отличие от проксимального сегмента всасывание происходит против высоких концентрационного и электрохимического градиентов. Клеточные механизмы реабсорбции Na⁺, как идругих ионов, могут существенно отличаться в разных отделах нефрона (рис. 2).
В клетках проксимального канальца поступление натрия через люминальную мембрану внутрь клетки обеспечивается рядом механизмов. Оно может быть связано с обменом Nа⁺ на протоны (Na⁺/H⁺, а также с деятельностью натрий зависимых переносчиков аминокислот и глюкозы. В люминальной мембране клеток толстого восходящего отдела петли Генле поступление иона Na⁺в клетку происходит одновременно с ионом К⁺ и двумя ионами Сl^—; эта система блокируется со стороны просвета канальца фуросемидом. В дистальном извитом канальце ведущее значение имеет прохождение иона Na⁺ по натриевому каналу,специфическим блокатором которого является амилорид. Во всех случаях поступившие внутрь клетки ионы натрия удаляются из нее Na, К—АТФазой, локализованной в базальной плазматической мембране.
Таким образом, молекулярные механизмы реабсорбции ионов натрия не одинаковы в разных участках нефрона. Это определяет отличие скорости реабсорбции и способов регуляции переноса натрия. Электрофизиологические исследования клеток нефрона подтверждают
высказанные выше представления о пассивном и активном компонентах системы реабсорбции натрия. При реабсорбции натрий вначале входит в клетку эпителия канальца пассивно по натриевому каналу мембраны, обращенной в сторону просвета канальца; внутренняя часть клетки заряжена отрицательно, и поэтому положительно заряженный Na⁺ движется в клетку по градиенту потенциала. Натрий направляется в сторону базальной плазматической мембраны, в которой имеется натриевая помпа, выбрасывающая его в межклеточную жидкость (рис. 4).

Уменьшение реабсорбции натрия достигается под влиянием так называемого натрийуретического гормона, выработка которого возрастает при увеличении объема циркулирующей крови, повышении объема внеклеточной жидкости в организме. Структура и место секреции этого гормона установлены лишь в последние годы, хотя мысль о его существовании была высказана в конце 50—х гг. Оказалось, что таких факторов несколько: один из них выделяется в предсердии, другой — в гипоталамической области; ряд натрийуретических веществ выделен из некоторых других органов. В настоящее время значение каждого из них в реальных процессах регуляции обмена натрия еще не ясно.

Реабсорбция ионов СL^— происходит в некоторых частях нефрона с помощью иных механизмов, чем реабсорбция Na⁺, что дает возможность раздельно регулировать выделение натрия и хлора почкой. В начальных частях проксимального отдела нефрона его стенка непроницаема для ионов Сl^—, ионы Na⁺ всасываются вместе с НСО₃^—. В результате концентрация Сl^— возрастает со 103 до 140 ммоль/л. В конечных участках проксимального канальца зона межклеточных соединений проницаема для ионов Сl^—. Так как концентрация Сl^— в канальцевой жидкости стала выше, чем в плазме крови, то СL^— по концентрационному градиенту движется в межклеточную жидкость и кровь. За ионами хлора следуют и ионы натрия.

Механизм реабсорбции ионов хлора в клетках толстого восходящего отдела петли Генле иной. В люминальной мембране имеется своеобразный молекулярный механизм транспорта ионов Сl^—, одновременно с которыми всасываются ионы Na⁺ и К⁺. В дистальном извитом канальце и собирательных трубках активно транспортируются через клетки ионы Na⁺, за ними по электрохимическому градиенту следуют ионы Сl^—.

Различие способов реабсорбции ионов хлора имеет важное значение для понимания многообразия молекулярных механизмов реабсорбции ионов. Особенно следует подчеркнуть, что для этого процесса имеет значение не только отличие свойств ионных каналов и ионных переносчиков в люминальной мембране клеток, но и своеобразие свойств зоны клеточных контактов. В начальных участках нефрона они непроницаемы для неэлектролитов и ионов Сl^—, последующие части проксимального канальца обладают высокой проницаемостью для ионов Сl^—. В дистальном сегменте нефрона исобирательных трубках зона клеточных контактов очень плохо пропускает растворенные вещества, что обеспечивает возможность их экскреции почкой. В почечных канальцах реабсорбируются калий, кальций, магний, фосфаты, сульфаты, микроэлементы. Почки являются важнейшим эффекторным органом в системе ионного гомеостаза. Новейшие данные свидетельствуют о существовании в организме систем регуляции баланса каждого из ионов. Для некоторых из ионов уже описаны специфические рецепторы, например натриорецепторы.Появились и первые данные о рефлекторной регуляции транспорта ионов в почечных канальцах, включающей рецепторы, центральные аппараты и эфферентные пути передачи сигнала почке.

Регуляцию реабсорбции ионов Са²⁺в почечных канальцах осуществляет ряд гормонов (рис. 1). При уменьшении концентрации кальция в крови паращитовидные железы выделяют паратгормон,который способствует нормализации уровня Са²⁺ в крови за счетувеличения его реабсорбции в почечных канальцах и повышения резорбции кости. При гиперкальциемии стимулируется выделение в кровь гормона щитовидной железы — тиреокальцитонина, который снижает концентрацию кальция в крови испособствует увеличению его экскреции почкой. Важную роль в регуляции обмена Са²⁺играет активная форма витамина D₃— 1,25 (ОН)₂—D₃. В почечных канальцахрегулируется уровень реабсорбции магния, хлора, сульфатов и других ионов.