Физиология почек (стр. 23 )

Выделемш го игами органических веществ

Дискуссии по поводу роли почек в обмене белков логически фокусируют вни­мание на альбумине, поскольку последний представлен, безусловно, в наиболь­ших количествах в плазме. Конечно, кроме альбумина существует множество других белков в плазме; здесь уместно указать, что многие из них по размерам меньше альбумина и фильтруются (в клубочках) лучше, чем он. Например, гор­мон роста (м. м. = 20000) фильтруется примерно на 60 %. Это означает, что боль­шая часть этих сравнительно маленьких по размерам белков плазмы фильтрует­ся, а затем расщепляется в клетках канальцев. Соответственно почки являются главным местом катаболизма многих белков плазмы, включая полипептидные гормоны; снижение скорости их распада, возникающее при патологии почек, мо­жет привести к повышению в плазме концентрации данны* гормонов.

Превращение небольших по размерам полипептидов, таких как ангиотен-зин II, совершается не так, как белков, хотя конечный результат тот же — катабо­лизм пептидов и сохранение их аминокислот. Они полностью фильтруются в по­чечных тельцах, а затем расщепляются преимущественно до аминокислот в про­сеете проксимального канальца пептидазами, расположенными на люминальной плазматической мембране. Аминокислоты (так же, как любые ди - и трипептиды, появляющиеся в результате этого процесса) затем реабсорбируются.

В конечном итоге следует отметить, что при определенной патологии почек белки, освобождающиеся из клеток канальца чаще, чем фильтрующиеся в почеч­ных тельцах, появляются в моче и имеют важное диагностическое значение.

Мочевина

Если глюкоза является великолепным примером активно реабсорбируемого растворенного вещества, то мочевина — конечный продукт катаболизма белка— являет собой пример пассивной реабсорбции, зависящей от концентрационных градиентов через стенку канальца3.

Поскольку мочевина свободно фильтруется в почечном тельце, ее концентра­ция в капсуле Боумена такая же, как в плазме перитубулярных капилляров. По мере продвижения жидкости вдоль проксимального извитого канальца происхо­дит реабсорбция воды с увеличением концентрации любого растворенного во внутриканальцевой жидкости вещества (например, мочевины), не подвергающе­гося активной реабсорбции. В результате концентрация мочевины в просвете ка­нальца становится выше, чем в плазме перитубулярных капилляров. Такой кон­центрационный градиент вызывает результирующую диффузию мочевины из просвета канальца в интерстициальную жидкость и затем в перитубулярные ка­пилляры. Таким образом, реабсорбция мочевины полностью зависит от реабсорб­ции воды, что создает концентрационный градиент. Примерно 50 % профильтро­вавшейся мочевины реабсорбируется в проксимальном извитом канальце.

Практически вся нереабсорбированная мочевина задерживается в канальце по мере того, как жидкость протекает по петле Генле, дистальному извитому каналь­цу, собирательной трубке мозгового вещества, поскольку все эти сегменты отно­сительно непроницаемы для мочевины4. Реабсорбция воды в этих сегментах вы­зывает прогрессирующее увеличение концентрации мочевины в просвете каналь­ца. Затем во внутренних отделах мозгового вещества высокая концентрация мрчевины в просвете канальца создает условия для реабсорбции мочевины из

Активная проксимальная секреция органических анионов

103

просвета собирательной трубки в интерстициальную жидкость мозгового вещест­ва. Эта реабсорбция происходит с помощью переносчиков, осуществляющих об­легченную диффузию мочевины и через апикальную, и через базолатеральную мембраны. Еще около 10 % фильтруемой мочевины реабсорбируется именно та­ким образом; добавим эту цифру к уже упомянутым 50 % и в результате получим, что 60 % профильтровавшейся мочевины реабсорбируется на протяжении всего канальца.

Эта цифра верна в ситуациях, когда реабсорбция воды в канальце максималь­ная. Значительно меньшая часть профильтровавшейся мочевины реабсорбирует­ся, если интенсивность реабсорбции воды снижена. Тому есть две причины. (1) Концентрационный градиент для реабсорбции мочевины создается посредст­вом реабсорбции воды, поэтому если реабсорбция воды снижается, то уменьшает­ся и концентрационный градиент. (2) Переносчик мочевины при облегченной диффузии в собирательных трубках внутренних отделов мозгового слоя стимули­руется антидиуретическим гормоном, который также является одним из основ­ных стимуляторов реабсорбции воды в собирательных трубках (об этом подроб­нее см, главу 6).

Проксимальный каналец активно секретирует значительное число различных органических веществ, возникающих под воздействием как эндогенных, так и внешних процессов (см. табл. 5-1, где они частично названы). Многие из этих ор­ганических анионов, секретируемых данной системой, фильтруются также в по­чечных тельцах. Это вызывает увеличение массы вещества, секретируемого в про­ксимальном канальце, которое проникает в него и во время гломерулярной фильтрации. Другие же вещества тесно связаны с белками плазмы и поэтому под­вергаются клубочковой фильтрации только в небольшой степени. Из этого следу­ет, чточсекреция в проксимальном канальце является для таких веществ единст-

венным механизмом их экскреции (см. об этом в еввв»^ связывание с белками плазмы в целом не задерживает активной кававывявйсевреции).

Путь активной секреции для органических авввввв в вровсимальном каналь­це относительно низко специфичен, т. е. единствевввв1вввеяосчик (или, возмож­но, несколько тесно взаимосвязанных) ответственен ав секрецию всех органиче­ских анионов, перечисленных в табл. 5-1, а также мвшгвх других. Особенности данной системы транспорта создают условия джя ухиеввя из организма многих лекарств и других чужеродных химических соедввевввц впадающих в организм извне5.

Наиболее изученным органическим анионом, секретвруемым таким образом, является пара-аминогишгуровая кислота (ПАГ), вещество которое использует­ся для измерения почечного плазмотока (см. главу 3). ПАТ служит примером при описании канальцевой секреции в главе 4 (рис, 4-4), поскольку это вещество ак­тивно переносится в клетки проксимального канальца через базолатеральную мембрану и при этом возникающая высокая внутриклеточная концентрация со­здает градиент для облегченной диффузии ПАТ через лмвшнальную мембрану в просвет канальца.

По мере того как в плазме концентрация аниона, секретируемого данной сис­темой, возрастает, с той же интенсивностью увеличивается и скорость секреции (пока не будет достигнут Тт данного вещества). Все это служит механизмом гоме-остатической регуляции содержания эндогенных органических анионов, с помо­щью этого же механизма происходит экскреция чужеродных органических анио­нов.

ПАГ — типичное вещество, подобное многим органическим анионам, секрети-руемым в проксимальном отделе канальца: эта кислота ее выделяется в других отделах нефрона. Некоторые же органические анионы, сежретируемые в прокси­мальном канальце, напротив, выделяются при участии и иных механизмов транс­порта и в проксимальном канальце, и в более дистальных отделах. Наиболее важ­ным механизмом при Этом является пассивная канальцевая реабсорбция или сек­реция, описанию которой посвящен последний раздел данной главы.

Ураты

Приведем пример обработки в почках органических веществ, которые важны для клинической медицины. Такими органическими веществами, в частности, яв­ляются ураты, увеличение концентрации в плазме которых может вызвать подаг­ру. Ионизированные ураты — основная форма мочевой кислоты в плазме крови. Ураты не связываются с белками и поэтому свободно фильтруются в почечных клубочках. Ураты подвергаются активной канальцевой секреции преимуществен­но в проксимальном отделе нефрона при участии только что описанного механиз­ма. Помимо этого, они также активно реабсорбируются в том же проксимальном канальце6. Скорость канальцевой реабсорбции в норме гораздо выше, чем ско­рость канальцевой секреции, поэтому количество уратов, экскретируемых в еди­ницу времени, является лишь небольшой частью профильтровавшихся уратов.

Хотя реабсорбция уратов превышает секрецию, процесс секреции является го-меостатически регулируемым процессом, что необходимо для поддержания отно­сительного постоянства содержания уратов в плазме. Иначе говоря, если содер­жание уратов в плазме начинает расти из-за увеличения их образования, то сти-

105

мулируется активная проксимальная секреция уратов и, следовательно, увеличи­вается их экскреция.

После описания этих трех механизмов транспорта уратов в почках читатель должен сам определить три пути нарушения деятельности почек, которые могут привести с снижению экскреции уратов и, следовательно, к увеличению их кон­центрации в плазме (что бывает при подагре): (1) сниженная фильтрация уратов вследствие уменьшения скорости клубочковой фильтрации; (2) избыточная реаб-сорбция уратов; (3) уменьшенная секреция уратов.

Ё проксимальных канальцах существует активная транспортная система (или несколько связанных систем) для выделения органических катионов, которая аналогична той, что участвует в экскреции органических анионов. Эта система от­носительно неспецифична, поскольку она способна транспортировать значитель­ное количество чужеродных и эндогенных веществ (табл. 2-5), которые конкури­руют друг с другом в процессе транспорта, что проявляется в снижении ^Гт.

Проксимальная секреция органических катионов, как и органических анио­нов, лимитирована в отношении экскреции тех веществ, которые тесно связаны с белками плазмы и не фильтруются в почечных тельцах. Тем не менее, как и орга­нические анионы, многие органические катионы, секретируемые в проксималь­ных канальцах, не связаны с белками и поэтому подвергаются клубочковой фильтрации и канальцевой секреции. Хорошим примером может служить креа-тинин.

Наконец, как и органические анионы, некоторые органические катионы не
только секретируются проксимальными канальцами, но и могут подвергаться в
них пассивной реабсорбции или секреции. К описанию этого мы сейчас и присту­
пим. *