3. Канальцевая секреция

Канальцевая секреция редставляет собой результат активной деятельности клеток канальцевого эпителия, который участвует в переносе веществ из клетки крови в просвет канальца, т.е. в направлении противоположном процессу канальцевой реабсорбции. Секреция сходна с фильтрацией, однако фильтрация идет только в клубочке, а секреция во всех частях нефрона. Термин "канальцевая секреция" показывает только направление транспорта; специфические механизмы мембранного транспорта, посредством которых осуществляется канальцевая секреция, остаются теми же, что и при реабсорбции (против концентрационного и электрохимического градиентов).

В настоящее время в проксимальном отделе нефрона обнаружены три транспортные системы, активно секретирующие различные (преимущественно инородные) вещества. Одна из них отвечает главным образом за секрецию органических кислот (феноловый красный, парааминогипнуровая кислота - ПАГ, иодсодержащие рентгеноконтрастные вещества типа -диодраста, пенициллин, сульфаниламиды и другие антибиотики), вторая - за секрецию относительно сильных органических оснований (тетроэтиламмоний, N-метилникотинамид, холин, гуанин и др.), третья- за секрецию этилендиаминтетроацетат(ЭДТА). Эти три системы действуют независимо друг от друга.

Канальцевая секреция активный специфический процесс

В почках секретируются:

1. органические кислоты - парааминогиппуровая (ПАГК), мочевая, диодраст (рентгеноконтрастное вещество), пенициллин и др.

2. органические основания – холин, гуанидин, тиамин и др.

3. неорганические вещества - К⁺, Н⁺ и др.

Рассмотрим процесс секреции органических кислот на примере ПАГ.

После введения в кровь ПАГ ее секреция почкой нарастает и очищение от нее крови значительно превышает величину очищения от одновременно введенного инулина. Это означает, что ПАГ не только фильтруется в клубочках, но и помимо клубочков в просвет нефрона поступают значительные ее количества. Экспериментально было показано, что такой процесс обусловлен секрецией ПАГ из крови в просвет проксимальных отделов канальцев. В мембране клетки этого канальца, обращенной к интерстициальной жидкости, имеется переносчик, обладающий высоким сродством к ПАГ. В присутствии ПАГ образуется комплекс переносчика с ПАГ, который перемещается к мембране и на ее поверхности распадается, высвобождая ПАГ в цитоплазму, а переносчик приобретает снова способность перемещаться к внешней поверхности мембраны и соединяться с новой молекулой ПАГ. Этот процесс происходит с затратой энергии (активный транспорт).

В конечных частях дистального сегмента и собирательных трубках могут секретироваться ионы К⁺, Н⁺ NH.

При избытке калия в организме он секретируется в просвет канальца. При секреции калий вначале поступает в клетку из межклеточной жидкости в обмен на натрий с помощью Na/К - насоса(Na/K-АТФаза), который одновременно удаляет Na из клетки. Секреция К⁺ зависит от его внутриклеточной концентрации, проницаемости для калия апикальной мембраны и градиента электрохимического потенциала на мембране. В регуляции секреции К⁺ важное значение имеет гормон коры надпочечников альдостерон, который увеличивает реабсорбцию натрия и одновременно усиливает секрецию калия.

ВНУТРИПОЧЕЧНЫЙ КРУГООБОРОТ МОЧЕВИНЫ

И ЕГО РОЛЬ В ОСМОТИЧЕСКОМ КОНЦЕНТРИРОВАНИИ МОЧИ

Мочевина представляет собой неполярное низкомолекулярное соединение. В связи с этим мочевина сравнительно легко проникает через клеточные мембраны. Это вещество беспрепятственно фильтруется в клубочках. В проксимальном канальце реабсорбируется до 50% профильтровавшейся мочевины, однако в начале дистального канальца количество мочевины несколько больше, чем количество мочевины поступившей с фильтратом. Показано, что существует 2 системы внутрипочечного кругооборота мочевины, участвующая в осмотическом концентрировании мочи. Практически вся нереобсорбированная 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 мочевины. Реабсорбция воды в этих сегментах вызывает прогрессирующее увеличение концентрации мочевины в просвете канальца. Затем во внутренних отделах мозгового вещества высокая концентрация мочевины канальца создает условия для реабсорбции мочевины из 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; т.е. на протяжении всего канальца реабсорбируется 60% профильтровавшейся мочевины. Концентрационный градиент для реабсорбции мочевины создается посредством реабсорбции воды, поэтому если реабсорбция воды снижается, то уменьшается и концентрационный градиент. 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. То есть при антидиурезе АДГ увеличивает проницаемость собирательных трубок мозгового вещества почки не только для воды, но и для мочевины. Когда проницаемость канальцевой стенки для мочевины увеличивается, она диффундирует в мозговое вещество почки. Мочевина проникает в просвет прямого сосуда и тонкого отдела петли нефрона. Поднимаясь по направлению к корковому веществу почки по прямому сосуду, мочевина непрерывно участвует в противоточном обмене, диффундирует в нисходящий отдел прямого сосуда и нисходящую часть петли нефрона. Вследствие этого происходит постоянное поступление мочевины во внутреннее мозговое вещество, а также ионов Cl^- и Na⁺, реабсорбируемых клетками толстого восходящего отдела петли Генле и собирательных трубок. Эти вещества удерживаются в мозговом веществе благодаря деятельности противоточной системы прямых сосудов и петель Генле, что в конечном счете обеспечивает повышение осмотической концентрации во внутреннем мозговом веществе почки. Вслед за увеличением осмолярности межуточной ткани, окружающей собирательные трубки, возрастает и реабсорбция воды из них, повышается эффективность осморегулирующей функции почки. Увеличение проницаемости канальцевой стенки для мочевины в присутствии АДГ позволяет понять, почему при снижении мочеотделения уменьшается очищение от мочевины.