Механізми реабсорбції речовин у канальцях нефрону.
Первинна сеча, проходячи по канальцях та збірних трубочках, зазнає значних змін перед тим, як перетворитись на кінцеву сечу – зменшується її кількість і якість завдяки реабсорбції речовин і води
Проксимальні звивисті канальці: тут реабсорбуються повністю амінокислоти, глюкоза (якщо концентрація не перевищує порогову величину – 10 ммоль/л), вітаміни, мікроелементи. В цьому ж відділи реабсорбуються нeорганічні солі Na+, К+, Ca2+, Mg2+, Cl -, HCO –3, тобто ті речовини, які потрібні організму. Механізм реабсорбції майже всіх речовин пов’язаний з реабсорбцією іонів натрію – це вторинний активний транспорт. На базолатеральній мембрані завдяки натрій-калієвим насосам відбувається активний транспорт іонів натрію.
Слідом за речовинами за осмотичним градієнтом у проксимальних звивистих канальцях здійснюється реабсорбція 2/3 води з тої, яка профільтрувалась. Це ізоосмотична реабсорбція води, бо осмотична концентрація сечі у проксимальних канальцях і в плазмі крові однакові і становлять близько 300 мосм/л.
Процеси реабсорбції у петлі Генле здійснюються завдяки процесам, що відбуваються у низхідному і висхідному відділах петлі: низхідний тонкий і товстий висхідний відділи петлі Генле функціонують залежно один від одного – це поворотно-протипотоковий множинний механізм, який діє таким чином:
Низхідний відділ петлі має плоский епітелій і саме тут здійснюється реабсорбція води пасивно за осмотичним градієнтом, який створюється висхідним відділом петлі нефрона. Внаслідок реабсорбції води осмотична концентрація сечі збільшується з 300 мосм/л до 1200 (1450) мосм/л у коліні петлі Генле.
Висхідний відділ петлі має циліндричний епітелій, завдяки якому здійснюється активний транспорт іонів натрію через базолатеральні мембрани епітелію і пасивний вхід іонів натрію через апікальні мембрани, поєднаний з транспортом іону калію і двох іонів хлору. Проте цей відділ не пропускає воду, що призводить до зменшення осмотичної концентрації сечі (з 1200 мосм/л до 100 мосм/л), яка надходить у дистальний звивистий каналець.
У петлі Генле реабсорбується до 15-20% води. На схемі показані спрощені механізми поворотно-протипотокової множинної системи петлі Генле:
У дистальних звивистих канальцях здійснюється реабсорбція іонів натрію та хлору і за осмотичним градієнтом відбувається реабсорбція води (до 7%), що призводить до утворення ізоосмостичної концентрації сечі.
Збірні трубочки проходять паралельно петлям Генле через шари нирки з високою осмотичною концентрацію, що призводить до реабсорбції води (до 5%) і остаточної концентрації кінцевої сечі.
В цілому в канальцевій частині нефрону реабсорбується 99% води і виділяється 1% води з тої кількості, що профільтрувалась у капсулу нефрона.
Механізми секреції речовин у канальцях нефрону.
Проксимальні звивисті канальці – тут здійснюється шляхом активного транспорту секреція (екскреція)таких речовин:
ендогенних продуктів метаболізму - сечової кислоти, органічних кислот, сульфатів;
екзогенних речовин – парааміногіпурової кислоти (ПАГ), лікарських препаратів: пеніциліну, антибіотиків, сульфаніламідів, діуретиків (сечогінних речовин), інших речовин;
секреція шляхом дифузії аміаку (NH3) та шляхом активного транспорту - іонів водню (Н+ ).
Можна визначити кліренс (С секреції) речовин, які секретуються, наприклад ПАГ, лікарських препаратів.
Дистальні звивисті канальці та збірні трубочки – тут здійснюється секреція іонів калію (К+), водню (Н+) в обмін на реабсорбцію іонів натрію, а також секреція аміаку (NH3) та утворення хлориду амонію (NH4Cl), що обумовлено участю нирок у регуляції кислотно-основної реакції (КОР) артеріальної крові.