Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БХ учебник Николаев.pdf
Скачиваний:
573
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
15.53 Mб
Скачать

3 9 6

Часть III. Гормональная регуляция обмена веществ и функций

Рис. 14.6. Цветущая молодая женщина 23 лет (слева) и она же через час после начала приступа холеры и за 3/4 часа до смерти (справа). Рисунок сделан в начале XIX в. во время эпидемии холеры в Европе

РОЛЬ ПОЧЕК В РЕГУЯЦИИ КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ

Значение pH внутриклеточной жидкости варьирует от 4,5 в клетках предстатель­ ной железы, а также в лизосомах всех клеток до 8,5 в остеобластах. Желудочный сок имеет pH 1,5-2; вероятно, в обкладочных клетках желудочных желез, точнее — в тех отсеках клеток, где образуется соляная кислота, pH также близок к этому значению. С другой стороны, pH внеклеточной жидкости в норме лежит в преде­ лах 7,36-7,44. Постоянство pH поддерживается буферными системами внеклеточ­ ной жидкости, изменением легочной вентиляции (частоты и глубины дыхания) и скорости выделения кислот через почки. При патологии возможности регулятор­ ных механизмов могут быть превышены и возникает ацидоз или алкалоз. Преде­ лы отклонения pH от нормы, совместимые с жизнью, — до 7,0 при ацидозе и до 7,8 при алкалозе.

Главным буфером внеклеточной жидкости служит система угольной кислоты: Равновесие в этой системе устанавливается довольно быстро даже в водном растворе; в организме же достижение равновесия дополнительно ускоряется дей­ ствием фермента карбоангидразы, которая катализирует более медленную реак­

цию из двух реакций системы:

НСО-3 + H+ ^l H2CO3 H2O + CO2

Карбоангидраза имеется в эритроцитах, в почках, печени и многих других тка­ нях.

Значение pH определяется отношением [НСО"3] / [CO2]. При pH 7,4 оно рав­ но 20:1; уменьшение этого отношения означает снижение pH, ацидоз; увеличе-

H2CO3 ^ H2O + CO2

ние — повышение pH, алкалоз. Определенное количество кислот и щелочей мо­ жет связываться этой системой за счет буферной емкости без изменения pH (ком­ пенсированный ацидоз или алкалоз).

Отношение [НСО ?] / [CO2] может возрастать или понижаться в результате изменения как [НСО~3] , так и [CO2]. Концентрация CO2 в крови зависит от скоро­ сти его удаления через легкие, и по этой причине при нарушениях дыхательной функции изменяется pH внеклеточной жидкости (дыхательный ацидоз или алка­

Глава 14. Регуляция водно-солевого обмена

3 9 7

лоз). Концентрация HCO 3 изменяется главным образом в результате метаболичес­ ких нарушений, например уменьшается при повышении концентрации кетоновых тел (метаболический ацидоз).

Почки участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия, изменяя выде­ ление H+. Как уже было отмечено выше, pH мочи может изменяться в пределах от 4,6 до 8,0, т. е. концентрация H+ в предельно кислой моче более чем в 1000 раз превышает концентрацию в предельно щелочной моче. Ионы водорода выделяют­ ся или в составе недиссоциированных кислот, например ацетоуксусной кислоты, или в составе NHt4 (см. рис. 11.20).

Кроме того, клетки почек могут поставлять в кровь дополнительные количе­ ства иона НСО~3, образующегося в результате окисления метаболитов:

Затем I-P (кислота) выводится из клеток в канальцы нефрона (по механизму антипорта с Na+) и экскретируется с мочой, a HCO si (щелочь) из почечных клеток переходит в кровь в форме NaHCO3, понижая ее кислотность (рис. 14.7). He ис­ ключено, что этот механизм является основным при компенсации ацидоза.

Метаболиты + O 2 ~* C O 2

C O 2 + H 2O 2 H 2C O 3 2 H C O 3 + H +

Пища животного происхождения имеет кислый зольный остаток, обусловлен­ ный главным образом фосфатами. Поэтому и моча в норме обычно имеет более кислую реакцию, чем кровь (pH 5,5-6,5), в связи с постоянным выделением избыт­ ка кислот.

Венозная

Клетки канальцев

Полость

кровь

 

нефрона

канальцев

t

Метаболиты ^

нефрона

 

 

 

V О.

 

 

 

CO2

 

 

 

н ,о

 

 

 

H2CO3

 

 

HCO3-*''4*- H

-H+

NaHCO,*-

J -

Na+-

-Na+

Рис. 14.7. Компенсация ацидоза за счет окисления метаболитов в почках

Гормоны непосредственно не участвуют в регуляции pH внеклеточной жидко­ сти, однако как вторичное явление нарушение кислотно-щелочного равновесия наблюдается при ряде заболеваний эндокринной системы, например ацидоз при сахарном диабете.

3 9 8

Часть III. Гормональная регуляция обмена веществ и функций

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА МОЧИ

Главная проблема, которая решается нефронами почек, заключается в разделении потока веществ, поступающих из крови, на два потока разного химического соста­ ва: все ценное для организма (глюкоза, аминокислоты, витамины и др.) возвраща­ ется в кровь, а конечные продукты обмена направляются в мочу. Конечно, при этом происходит некоторая утечка и полезных веществ плазмы, но их концентра­ ция в окончательной моче невелика. Если в крови концентрация какого-либо ве­ щества увеличивается, то и с мочой его выводится больше. Другой причиной уве­ личения скорости выведения веществ является нарушение функции почек. При этом нарушение избирательности реабсорбции может быть специфичным (напри­ мер, для какой-нибудь одной аминокислоты) или общим. Последнее наблюдается, в частности, при воспалительных заболеваниях почек. Таким образом, при любой болезни, сопровождающейся изменением состава крови или нарушением выдели­ тельной функции почек, изменяется состав мочи, причем часто характерным для данной болезни образом. На этом основано применение анализа мочи для диагнос­ тики болезней. Наиболее часто в моче измеряют концентрацию глюкозы, креатинина, кетоновых тел, билирубина, уробилина, белков. Во многих специальных слу­ чаях определяют и другие вещества, как минеральные, так и органические.

КАМНИ МОЧЕВЫХ ПУТЕЙ

Мочекаменная болезнь очень распространена: она поражает около I % людей, обычно в среднем и пожилом возрасте. Камни мочевых путей образуются из крис­ таллов солей щавелевой кислоты (оксалатные камни), Ca3(PO4)2, MgNH4PO4, CaCO3, мочевой кислоты, цистина. Отдельный камень образуется не путем кристаллизации, а путем агрегации уже сформировавшихся кристаллов. Обычно камни содержат смесь кристаллов разных солей, но какие-либо из них могут быть в преобладающих количествах; наиболее часто (примерно в половине случаев) встречаются камни с преобладанием оксалатов.

Все перечисленные компоненты в нормальной моче содержатся в более высо­ ких концентрациях, чем можно было бы растворить в воде. Часть из них находит­ ся в растворенном состоянии, часть — в форме микроскопических кристаллов. Кроме того, в моче содержатся вещества, препятствующие осаждению солей-кам- необразователей — ионы магния, пирофосфат, гликозамингликаны (особенно ге­ парин и хондроитинсульфаты). Уменьшение концентрации этих веществ или увеличение концентрации солей-камнеобразователей приводит к кристаллиза­ ции солей и агрегации кристаллов. Кроме того, образование камней может быть связано с изменением pH мочи: в кислой моче образуются оксалатные и уратные камни, в щелочной — фосфатные и карбонатные. Образование камня — процесс необратимый: в моче камни не растворяются. Попытки создать лекарства, раство­ ряющие камни в мочевых путях, пока не привели к заметному успеху, и камни при­ ходится удалять хирургическим путем.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.