Hormonalna i metaboliczna czynność nerek. Co zapewniają nerki? Endokrynologiczna funkcja nerek

Nerki to prawdziwe laboratorium biochemiczne, w którym zachodzi wiele różnych procesów. W wyniku reakcji chemicznych zachodzących w nerkach zapewniają uwolnienie organizmu z produktów przemiany materii, a także uczestniczą w tworzeniu potrzebnych nam substancji.

Procesy biochemiczne w nerkach

Procesy te można podzielić na trzy grupy:

1. Procesy powstawania moczu,

2. Uwalnianie niektórych substancji,

3. Regulacja produkcji substancji niezbędnych do utrzymania równowagi wodno-solnej i kwasowo-zasadowej.

W związku z tymi procesami nerki pełnią następujące funkcje:

• Funkcja wydalnicza (usuwanie substancji z organizmu),
• Funkcja homeostatyczna (utrzymanie równowagi organizmu),
• Funkcje metaboliczne (udział w procesach metabolicznych i syntezie substancji).

Wszystkie te funkcje są ze sobą ściśle powiązane, a awaria jednej z nich może prowadzić do zakłócenia pozostałych.

Funkcja wydalnicza nerek

Funkcja ta wiąże się z tworzeniem moczu i jego usuwaniem z organizmu. Gdy krew przepływa przez nerki, ze składników osocza powstaje mocz. Jednocześnie nerki mogą regulować jego skład w zależności od konkretnego stanu organizmu i jego potrzeb.

Nerki wydalane są z organizmu wraz z moczem:

• Produkty metabolizmu azotu: kwas moczowy, mocznik, kreatynina,
• Nadmiar substancji, takich jak woda, kwasy organiczne, hormony,
• Substancje obce, na przykład narkotyki, nikotyna.

Głównymi procesami biochemicznymi zapewniającymi nerkom pełnienie funkcji wydalniczej są procesy ultrafiltracji. Krew dostaje się do jamy kłębuszków nerkowych przez naczynia nerkowe, gdzie przechodzi przez 3 warstwy filtrów. W rezultacie powstaje mocz pierwotny. Jego ilość jest dość duża, a mimo to zawiera substancje niezbędne dla organizmu. Następnie trafia do dalszego przetwarzania w kanalikach proksymalnych, gdzie ulega resorpcji.

Reabsorpcja to przemieszczanie się substancji z kanalików do krwi, czyli ich powrót z pierwotnego moczu. Nerki człowieka wytwarzają średnio do 180 litrów moczu pierwotnego dziennie, a wydalane jest tylko 1-1,5 litra moczu wtórnego. To właśnie ta ilość wydalanego moczu zawiera wszystko, co należy usunąć z organizmu. Substancje takie jak białka, aminokwasy, witaminy, glukoza, niektóre pierwiastki śladowe i elektrolity ulegają ponownemu wchłanianiu. Przede wszystkim woda jest ponownie wchłaniana, a wraz z nią powracają rozpuszczone substancje. Dzięki złożonemu systemowi filtracji w zdrowym organizmie białka i glukoza nie przedostają się do moczu, co oznacza, że ​​ich wykrycie w badaniach laboratoryjnych wskazuje na kłopoty i konieczność ustalenia przyczyny i leczenia.

Homeostatyczna funkcja nerek

Dzięki tej funkcji nerki utrzymują równowagę wodno-solną i kwasowo-zasadową w organizmie.

Podstawą regulacji równowagi wodno-solnej jest ilość napływającego płynu i soli, ilość wydalanego moczu (czyli płynu z rozpuszczonymi w nim solami). Przy nadmiarze sodu i potasu wzrasta ciśnienie osmotyczne, z tego powodu receptory osmotyczne są podrażnione, a człowiek staje się spragniony. Objętość wydalanego płynu zmniejsza się, a stężenie moczu wzrasta. Przy nadmiarze płynu zwiększa się objętość krwi, zmniejsza się stężenie soli i spada ciśnienie osmotyczne. Jest to sygnał dla nerek do aktywniejszej pracy w celu usunięcia nadmiaru wody i przywrócenia równowagi.
Za utrzymanie prawidłowej równowagi kwasowo-zasadowej (pH) odpowiadają układy buforowe krwi i nerek. Zmiana tej równowagi w tym czy innym kierunku prowadzi do zmian w funkcjonowaniu nerek. Proces dostosowania tego wskaźnika składa się z dwóch części.

Po pierwsze, jest to zmiana składu moczu. Zatem wraz ze wzrostem kwaśnego składnika krwi wzrasta również kwasowość moczu. Wzrost zawartości substancji zasadowych prowadzi do powstawania zasadowego moczu.

Po drugie, gdy zmienia się równowaga kwasowo-zasadowa, nerki wydzielają substancje, które neutralizują nadmiar substancji prowadzących do braku równowagi. Na przykład wraz ze wzrostem kwasowości wzrasta wydzielanie H+, enzymów glutaminazy i dehydrogenazy glutaminianowej oraz karboksylazy pirogronianowej.

Nerki regulują metabolizm fosforu i wapnia, więc jeśli ich funkcje są upośledzone, może ucierpieć układ mięśniowo-szkieletowy. Metabolizm ten regulowany jest poprzez powstawanie aktywnej formy witaminy D3, która najpierw powstaje w skórze, a następnie ulega hydroksylacji w wątrobie, a następnie w nerkach.

Nerki wytwarzają hormon glikoproteinowy zwany erytropoetyną. Działa na komórki macierzyste szpiku kostnego i stymuluje powstawanie z nich czerwonych krwinek. Szybkość tego procesu zależy od ilości tlenu docierającego do nerek. Im jest jej mniej, tym aktywniej tworzy się erytropoetyna, która dzięki większej liczbie czerwonych krwinek dostarcza organizmowi tlen.

Innym ważnym elementem metabolizmu nerek jest układ renina-angiotensyna-aldosteron. Enzym renina reguluje napięcie naczyń i przekształca angiotensynogen w drodze wieloetapowych reakcji w angiotensynę II. Angiotensyna II ma działanie zwężające naczynia krwionośne i stymuluje wytwarzanie aldosteronu przez korę nadnerczy. Aldosteron z kolei zwiększa wchłanianie zwrotne sodu i wody, co zwiększa objętość krwi i ciśnienie krwi.

Zatem ciśnienie krwi zależy od ilości angiotensyny II i aldosteronu. Ale ten proces działa jak w kręgu. Produkcja reniny zależy od dopływu krwi do nerek. Im niższe ciśnienie, tym mniej krwi napływa do nerek i tym więcej jest wytwarzanej reniny, a co za tym idzie, angiotensyny II i aldosteronu. W takim przypadku ciśnienie wzrasta. Przy podwyższonym ciśnieniu powstaje mniej reniny i odpowiednio ciśnienie maleje.

Ponieważ nerki biorą udział w wielu procesach zachodzących w naszym organizmie, problemy pojawiające się w ich pracy nieuchronnie wpływają na stan i funkcjonowanie różnych układów, narządów i tkanek.

Nerki należą do najlepiej zaopatrzonych narządów człowieka. Zużywają 8% całego tlenu we krwi, chociaż ich masa zaledwie osiąga 0,8% masy ciała.

Kora charakteryzuje się tlenowym metabolizmem, rdzeń jest beztlenowy.

Nerki posiadają szeroką gamę enzymów występujących we wszystkich aktywnie funkcjonujących tkankach. Jednocześnie wyróżniają się enzymami „specyficznymi dla narządu”, których oznaczenie we krwi w przypadku choroby nerek ma wartość diagnostyczną. Do enzymów tych należy przede wszystkim amidotransferaza glicynowa (działa także w trzustce), która przenosi grupę amidynową z argininy na glicynę. Ta reakcja jest początkowym etapem syntezy kreatyny:

Transferaza amido glicynowa

L-arginina + glicyna L-ornityna + glikocyjamina

Z widmo izoenzymów dla kory nerek charakterystyczne są LDH 1 i LDH 2, a dla rdzenia charakterystyczne są LDH 5 i LDH 4. W ostrych chorobach nerek we krwi stwierdza się zwiększoną aktywność tlenowych izoenzymów dehydrogenazy mleczanowej (LDH 1 i LDH 2) oraz izoenzymu aminopeptydazy alaninowej – AAP 3.

Wraz z wątrobą nerki są narządem zdolnym do glukoneogenezy. Proces ten zachodzi w komórkach kanalików bliższych. Główny glutamina służy jako substrat glukoneogenezy, który jednocześnie pełni funkcję buforową w celu utrzymania wymaganego pH. Aktywacja kluczowego enzymu glukoneogenezy – karboksykinaza fosfoenolopirogronianowa – spowodowane pojawieniem się kwaśnych odpowiedników w napływającej krwi . Dlatego państwo kwasica prowadzi z jednej strony do stymulacji glukoneogenezy, z drugiej zaś do wzmożonego tworzenia NH 3, czyli tzw. neutralizacja kwaśnych pokarmów. Jednakże zbędny produkcja amoniaku – hiperamoniemia – będzie już determinowała rozwój procesów metabolicznych alkaloza. Wzrost stężenia amoniaku we krwi jest najważniejszym objawem naruszenia procesów syntezy mocznika w wątrobie.

Mechanizm powstawania moczu.

W ludzkiej nerce znajduje się 1,2 miliona nefronów. Nefron składa się z kilku części różniących się morfologicznie i funkcjonalnie: kłębuszka (kłębuszka), kanalika bliższego, pętli Henlego, kanalika dalszego i przewodu zbiorczego. Kłębuszki filtrują codziennie 180 litrów dostarczonego osocza krwi. W kłębuszkach dochodzi do ultrafiltracji osocza krwi, w wyniku czego powstaje mocz pierwotny.

Cząsteczki o masie cząsteczkowej do 60 000 Da dostają się do moczu pierwotnego, tj. Praktycznie nie ma w nim białka. Zdolność filtracyjną nerek ocenia się na podstawie klirensu (oczyszczenia) danego związku - liczby ml osocza, które można całkowicie uwolnić od danej substancji podczas przejścia przez nerki (więcej szczegółów w kursie fizjologii ).

Kanaliki nerkowe odpowiadają za resorpcję i wydzielanie substancji. Funkcja ta jest inna dla różnych połączeń i zależy od każdego odcinka kanalika.

W kanalikach bliższych w wyniku absorpcji wody i rozpuszczonych w niej jonów Na +, K +, Cl -, HCO 3 -. rozpoczyna się zagęszczanie pierwotnego moczu. Absorpcja wody następuje biernie po aktywnie transportowanym sodzie. Komórki kanalików bliższych wchłaniają również ponownie glukozę, aminokwasy i witaminy z moczu pierwotnego.

Dodatkowa reabsorpcja Na+ zachodzi w kanalikach dystalnych. Absorpcja wody zachodzi tu niezależnie od jonów sodu. Jony K +, NH 4 +, H + są wydzielane do światła kanalików (należy pamiętać, że K +, w przeciwieństwie do Na +, może być nie tylko ponownie wchłaniany, ale także wydzielany). W procesie wydzielania potas z płynu międzykomórkowego przedostaje się do komórek kanalików przez podstawną błonę plazmatyczną w wyniku pracy „pompy K + -Na +”, a następnie biernie, przez dyfuzję, jest uwalniany do światła kanalika kanalik nefronowy przez wierzchołkową błonę komórkową. Na ryc. przedstawiono strukturę „pompy K + -Na+”, czyli K + -Na + -ATPazy (rys. 1)

Ryc. 1 Działanie K + -Na + -ATPazy

Końcowe stężenie moczu następuje w szpikowym odcinku przewodów zbiorczych. Tylko 1% płynu przefiltrowanego przez nerki zamienia się w mocz. W kanalikach zbiorczych woda ulega resorpcji poprzez wbudowane akwaporyny II (kanały transportu wody) pod wpływem wazopresyny. Dzienna ilość moczu końcowego (lub wtórnego), który ma wielokrotnie wyższą aktywność osmotyczną niż mocz pierwotny, wynosi średnio 1,5 litra.

Resorpcja i wydzielanie różnych związków w nerkach jest regulowane przez centralny układ nerwowy i hormony. Zatem przy stresie emocjonalnym i bólowym może rozwinąć się bezmocz (zaprzestanie oddawania moczu). Wchłanianie wody zwiększa się pod wpływem wazopresyny. Jej niedobór prowadzi do diurezy wodnej. Aldosteron zwiększa wchłanianie zwrotne sodu, a wraz z nim wody. Paratyryna wpływa na wchłanianie wapnia i fosforanów. Hormon ten zwiększa wydalanie fosforanów, natomiast witamina D je opóźnia.

Rola nerek w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej. Stałość pH krwi jest utrzymywana przez jej układy buforowe, płuca i nerki. Stałość pH płynu pozakomórkowego (i pośrednio - wewnątrzkomórkowego) zapewniają płuca usuwając CO2, nerki usuwając amoniak i protony oraz reabsorpcję wodorowęglanów.

Głównymi mechanizmami regulacji równowagi kwasowo-zasadowej jest proces reabsorpcji sodu oraz wydzielanie jonów wodorowych powstających przy udziale karbanhydraza.

Karbanhydraza (kofaktor Zn) przyspiesza przywracanie równowagi w tworzeniu kwasu węglowego z wody i dwutlenku węgla:

N 2 O + CO 2 ⇄ N 2 WSPÓŁ 3 ⇄ N + + VAT 3 –

Przy wartościach kwaśnych wzrasta pH R CO2 i jednocześnie stężenie CO2 w osoczu krwi. CO 2 dyfunduje już w większych ilościach z krwi do komórek kanalików nerkowych (). W kanalikach nerkowych pod działaniem kwasu węglowego powstaje dwutlenek węgla (), który dysocjuje na proton i jon wodorowęglanowy. Jony H + - są transportowane () do światła kanalika za pomocą pompy protonowej zależnej od ATP lub poprzez zastąpienie ich Na +. Tutaj wiążą się z HPO 4 2- tworząc H 2 PO 4 - . Po przeciwnej stronie kanalika (graniczącej z kapilarą) za pomocą reakcji kwasu węglowego () powstaje wodorowęglan, który wraz z kationem sodu (kotransport Na +) przedostaje się do osocza krwi (ryc. 2). ).

Jeśli aktywność karbanhydrazy zostanie zahamowana, nerki tracą zdolność do wydzielania kwasu.

Ryż. 2. Mechanizm reabsorpcji i wydzielania jonów w komórce kanalików nerkowych

Najważniejszym mechanizmem przyczyniającym się do zatrzymywania sodu w organizmie jest powstawanie amoniaku w nerkach. NH3 stosuje się zamiast innych kationów w celu zneutralizowania kwaśnych odpowiedników moczu. Źródłem amoniaku w nerkach są procesy deaminacji glutaminy i deaminacji oksydacyjnej aminokwasów, przede wszystkim glutaminy.

Glutamina to amid kwasu glutaminowego, powstający w wyniku dodania do niego NH3 przez enzym syntazę glutaminy lub syntetyzowany w reakcjach transaminacji. W nerkach grupa amidowa glutaminy jest hydrolitycznie odszczepiana od glutaminy przez enzym glutaminazę I. W wyniku tego powstaje wolny amoniak:

glutaminaza I

Glutamina Kwas glutaminowy + NH 3

Dehydrogenaza glutaminianowa

α-ketoglutarowy

kwas + NH3

Amoniak łatwo dyfunduje do kanalików nerkowych, gdzie łatwo przyłącza się protony tworząc jon amonowy: NH 3 + H + ↔NH 4 +

1. Tworzenie aktywnej formy witaminy D 3. W nerkach w wyniku utleniania mikrosomalnego zachodzi końcowy etap dojrzewania aktywnej formy witaminy D3 – 1,25-dihydroksycholekalcyferol, który jest syntetyzowany w skórze pod wpływem promieni ultrafioletowych z cholesterolu, a następnie hydroksylowany: najpierw w wątrobie (w pozycji 25), a następnie w nerkach (w pozycji 1). Tym samym, uczestnicząc w tworzeniu aktywnej formy witaminy D3, nerki wpływają na gospodarkę fosforowo-wapniową w organizmie. Dlatego w chorobach nerek, gdy procesy hydroksylacji witaminy D3 zostaną zakłócone, może rozwinąć się osteodystrofia.

2. Regulacja erytropoezy. Nerki wytwarzają glikoproteinę zwaną nerkowy czynnik erytropoetyczny (PEF lub erytropoetyna). Jest to hormon, który może wpływać na komórki macierzyste czerwonego szpiku kostnego, które są komórkami docelowymi dla PEF. PEF kieruje rozwojem tych komórek wzdłuż ścieżki erytropoezy, tj. stymuluje tworzenie czerwonych krwinek. Szybkość uwalniania PEF zależy od dopływu tlenu do nerek. Jeśli ilość napływającego tlenu maleje, wzrasta produkcja PEF – prowadzi to do wzrostu liczby czerwonych krwinek we krwi i poprawy zaopatrzenia w tlen. Dlatego w chorobach nerek czasami obserwuje się niedokrwistość nerek.

3. Biosynteza białek. W nerkach aktywnie zachodzą procesy biosyntezy białek niezbędnych dla innych tkanek. Syntetyzowane są tu także składniki układu krzepnięcia krwi, układu dopełniacza i układu fibrynolizy.

Nerki syntetyzują enzym reninę i białko kininogen, które biorą udział w regulacji napięcia naczyń i ciśnienia krwi.

4. Katabolizm białek. Nerki biorą udział w katabolizmie niektórych białek o niskiej masie cząsteczkowej (5-6 kDa) i peptydów, które są filtrowane do moczu pierwotnego. Wśród nich są hormony i niektóre inne substancje biologicznie czynne. W komórkach kanalików pod działaniem lizosomalnych enzymów proteolitycznych te białka i peptydy ulegają hydrolizie do aminokwasów, które następnie przedostają się do krwi i są ponownie wykorzystywane przez komórki innych tkanek.

Duże wydatki ATP przez nerki są związane z procesami aktywnego transportu podczas reabsorpcji, wydzielania, a także z biosyntezą białek. Główną drogą wytwarzania ATP jest fosforylacja oksydacyjna. Dlatego tkanka nerkowa potrzebuje znacznych ilości tlenu. Masa nerek wynosi 0,5% całkowitej masy ciała, a zużycie tlenu przez nerki wynosi 10% całkowitego spożycia tlenu.

7.4. REGULACJA METABOLIZMU WODY I SOLI
I MOCZ

Objętość moczu i zawartość w nim jonów są regulowane dzięki połączonemu działaniu hormonów i cechom strukturalnym nerek.

Układ renina-angiotensyna-aldosteron. W nerkach, w komórkach aparatu przykłębuszkowego (JGA), syntetyzowana jest renina, enzym proteolityczny biorący udział w regulacji napięcia naczyniowego, przekształcający angiotensynogen w dekapeptyd angiotensynę I na drodze częściowej proteolizy. Z angiotensyny I pod wpływem enzymu karboksykatepsyny powstaje oktapeptyd angiotensyna II (również w wyniku częściowej proteolizy). Ma działanie zwężające naczynia krwionośne, a także stymuluje produkcję hormonu kory nadnerczy – aldosteronu.

Aldosteron to hormon steroidowy kory nadnerczy z grupy mineralokortykoidów, który na skutek aktywnego transportu nasila wchłanianie zwrotne sodu z dystalnej części kanalików nerkowych. Zaczyna być aktywnie wydzielany, gdy stężenie sodu w osoczu krwi znacznie spada. W przypadku bardzo niskiego stężenia sodu w osoczu krwi, pod wpływem aldosteronu może nastąpić prawie całkowite usunięcie sodu z moczu. Aldosteron nasila wchłanianie zwrotne sodu i wody w kanalikach nerkowych – prowadzi to do zwiększenia objętości krwi krążącej w naczyniach. W rezultacie wzrasta ciśnienie krwi (BP) (ryc. 19).

Ryż. 19. Układ renina-angiotensyna-aldosteron

Gdy cząsteczka angiotensyny II spełni swoją funkcję, ulega całkowitej proteolizie pod wpływem grupy specjalnych protez – angiotensynaz.

Produkcja reniny zależy od dopływu krwi do nerek. Dlatego też, gdy ciśnienie krwi spada, wzrasta produkcja reniny, a gdy ciśnienie krwi wzrasta, maleje. W przypadku patologii nerek czasami obserwuje się zwiększoną produkcję reniny i może rozwinąć się trwałe nadciśnienie (podwyższone ciśnienie krwi).

Nadmierne wydzielanie aldosteronu prowadzi do zatrzymania sodu i wody – rozwijają się wówczas obrzęki i nadciśnienie, w tym niewydolność serca. Niedobór aldosteronu prowadzi do znacznej utraty sodu, chlorków i wody oraz zmniejszenia objętości osocza krwi. W nerkach procesy wydzielania H + i NH 4 + są jednocześnie zakłócone, co może prowadzić do kwasicy.

Układ renina-angiotensyna-aldosteron działa w ścisłym kontakcie z innym układem regulującym napięcie naczyniowe układ kalikreina-kinina, którego działanie prowadzi do obniżenia ciśnienia krwi (ryc. 20).

Ryż. 20. Układ kallikreina-kinina

Białko kininogen jest syntetyzowane w nerkach. Dostając się do krwi, kininogen pod wpływem proteinaz serynowych – kalikrein, ulega przemianie w peptydy wazoaktyny – kininy: bradykininę i kallidynę. Bradykinina i kallidyna działają rozszerzająco na naczynia krwionośne – obniżają ciśnienie krwi.

Inaktywacja kinin następuje przy udziale karboksykatepsyny – enzym ten jednocześnie wpływa na oba układy regulacji napięcia naczyniowego, co prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi (ryc. 21). Inhibitory karboksykatepsyny stosuje się do celów leczniczych w leczeniu niektórych postaci nadciśnienia tętniczego. Udział nerek w regulacji ciśnienia krwi związany jest także z produkcją prostaglandyn, które działają hipotensyjnie.

Ryż. 21. Zależność renina-angiotensyna-aldosteron
oraz układy kalikreina-kinina

Wazopresyna– hormon peptydowy syntetyzowany w podwzgórzu i wydzielany z neuroprzysadki, ma mechanizm działania błonowego. Mechanizm ten w komórkach docelowych realizowany jest poprzez układ cyklazy adenylanowej. Wazopresyna powoduje zwężenie obwodowych naczyń krwionośnych (tętnic), co powoduje wzrost ciśnienia krwi. W nerkach wazopresyna zwiększa szybkość wchłaniania zwrotnego wody z początkowej części kanalików dystalnych i przewodów zbiorczych. W rezultacie wzrastają względne stężenia Na, C1, P i całkowitego N. Wydzielanie wazopresyny wzrasta, gdy wzrasta ciśnienie osmotyczne osocza, na przykład przy zwiększonym spożyciu soli lub odwodnieniu. Uważa się, że działanie wazopresyny wiąże się z fosforylacją białek w wierzchołkowej błonie nerki, co powoduje wzrost jej przepuszczalności. Jeśli przysadka mózgowa jest uszkodzona, jeśli wydzielanie wazopresyny jest zaburzone, obserwuje się moczówkę prostą - gwałtowny wzrost objętości moczu (do 4-5 l) przy niskim ciężarze właściwym.

Czynnik natriuretyczny(NUF) to peptyd powstający w komórkach przedsionka podwzgórza. Jest to substancja podobna do hormonów. Jego celem są komórki dystalnych kanalików nerkowych. NUF działa poprzez układ cyklazy guanylowej, tj. jego mediatorem wewnątrzkomórkowym jest cGMP. Efektem działania NUF na komórki kanalikowe jest zmniejszenie reabsorpcji Na+, tj. Rozwija się natriuria.

Hormon przytarczyc– hormon przytarczyc o charakterze białkowo-peptydowym. Ma mechanizm działania błonowego poprzez cAMP. Wpływa na usuwanie soli z organizmu. W nerkach parathormon zwiększa kanalikowe wchłanianie zwrotne Ca 2+ i Mg 2+, zwiększa wydalanie K +, fosforanów, HCO 3 - i zmniejsza wydalanie H + i NH 4 +. Dzieje się tak głównie na skutek zmniejszenia kanalikowej resorpcji zwrotnej fosforanów. Jednocześnie wzrasta stężenie wapnia w osoczu. Niedoczynność parathormonu prowadzi do zjawisk odwrotnych - wzrostu zawartości fosforanów w osoczu krwi i zmniejszenia zawartości Ca 2+ w osoczu.

Estradiol– żeński hormon płciowy. Stymuluje syntezę
1,25-dioksykalcyferol, zwiększa wchłanianie zwrotne wapnia i fosforu w kanalikach nerkowych.

Hormon nadnerczy wpływa na zatrzymanie określonej ilości wody w organizmie. kortyzon. W tym przypadku następuje opóźnienie w uwalnianiu jonów Na z organizmu i w efekcie zatrzymanie wody. Hormon tyroksyna prowadzi do spadku masy ciała na skutek zwiększonego uwalniania wody, głównie przez skórę.

Mechanizmy te podlegają kontroli centralnego układu nerwowego. Międzymózgowie i szary guzek mózgu biorą udział w regulacji metabolizmu wody. Pobudzenie kory mózgowej prowadzi do zmian w funkcjonowaniu nerek w wyniku bezpośredniego przekazywania odpowiednich impulsów drogami nerwowymi lub w wyniku pobudzenia niektórych gruczołów dokrewnych, zwłaszcza przysadki mózgowej.

Zaburzenia gospodarki wodnej w różnych stanach patologicznych mogą prowadzić do zatrzymania wody w organizmie lub częściowego odwodnienia tkanek. Jeśli zatrzymanie wody w tkankach ma charakter przewlekły, zwykle rozwijają się różne formy obrzęków (zapalne, solne, głodowe).

Patologiczne odwodnienie tkanek jest zwykle konsekwencją wydalania przez nerki zwiększonej ilości wody (do 15-20 litrów moczu na dobę). Takie zwiększone oddawanie moczu, któremu towarzyszy skrajne pragnienie, obserwuje się w moczówce prostej (moczówki prostej). U pacjentów cierpiących na moczówkę prostą z powodu braku hormonu wazopresyny nerki tracą zdolność zagęszczania pierwotnego moczu; mocz staje się bardzo rozcieńczony i ma niski ciężar właściwy. Jednak ograniczenie picia w czasie tej choroby może prowadzić do odwodnienia tkanek nie dającego się pogodzić z życiem.

Pytania kontrolne

1. Opisz funkcję wydalniczą nerek.

2. Jaka jest homeostatyczna funkcja nerek?

3. Jaką funkcję metaboliczną pełnią nerki?

4. Jakie hormony biorą udział w regulacji ciśnienia osmotycznego i objętości płynu pozakomórkowego?

5. Opisać mechanizm działania układu renina-angiotensyna.

6. Jaki jest związek pomiędzy układami renina-aldosteron-angiotensyna i kalikreina-kinina?

7. Jakie zaburzenia regulacji hormonalnej mogą powodować nadciśnienie?

8. Podaj przyczyny zatrzymywania wody w organizmie.

9. Co powoduje moczówkę prostą?

Setki dostawców przywożą z Indii do Rosji leki na wirusowe zapalenie wątroby typu C, ale tylko M-PHARMA pomoże Ci kupić sofosbuwir i daklataswir, a profesjonalni konsultanci odpowiedzą na każde Twoje pytanie przez cały okres leczenia.

Nefropatia to stan patologiczny obu nerek, w którym nie mogą one w pełni wykonywać swoich funkcji. Procesy filtracji krwi i wydalania moczu są zakłócane z różnych powodów: chorób endokrynologicznych, nowotworów, wad wrodzonych, zmian metabolicznych. Nefropatię metaboliczną diagnozuje się częściej u dzieci niż u dorosłych, chociaż schorzenie to może pozostać niezauważone. Niebezpieczeństwo rozwoju nefropatii metabolicznej polega na negatywnym wpływie choroby na cały organizm.

Nefropatia metaboliczna: co to jest?

Kluczowym czynnikiem rozwoju patologii jest naruszenie procesów metabolicznych w organizmie. Wyróżnia się także nefropatię dysmetaboliczną, przez którą rozumie się szereg zaburzeń metabolicznych, którym towarzyszy krystaluria (tworzenie się kryształków soli wykrywane podczas badania moczu).

W zależności od przyczyny rozwoju istnieją 2 formy choroby nerek:

1. Pierwotny - występuje na tle postępu chorób dziedzicznych. Sprzyja tworzeniu się kamieni nerkowych i rozwojowi przewlekłej niewydolności nerek.
2. Wtórne - objawia się rozwojem chorób innych układów organizmu i może wystąpić podczas stosowania terapii lekowej.

Ważny! Najczęściej nefropatia metaboliczna jest konsekwencją zaburzeń metabolizmu wapnia, przesycenia organizmu fosforanami, szczawianem wapnia i kwasem szczawiowym.

Czynniki rozwoju

Następujące patologie są czynnikami predysponującymi do rozwoju nefropatii metabolicznej:

Wśród nefropatii metabolicznych wyróżnia się podtypy, które charakteryzują się obecnością kryształów soli w moczu. U dzieci częściej występuje nefropatia szczawianowo-wapniowa, gdzie w 70–75% przypadków na rozwój choroby wpływa czynnik dziedziczny. W przypadku przewlekłych infekcji układu moczowego obserwuje się nefropatię fosforanową, a w przypadku zaburzonego metabolizmu kwasu moczowego rozpoznaje się nefropatię moczanową.

Wrodzone zaburzenia metaboliczne występują u dzieci doświadczających niedotlenienia w okresie rozwoju wewnątrzmacicznego. W wieku dorosłym nabywa się patologię. Chorobę można rozpoznać na czas po charakterystycznych objawach.

Objawy i rodzaje chorób

Upośledzona czynność nerek z powodu niewydolności metabolicznej prowadzi do następujących objawów:

• rozwój procesów zapalnych w nerkach i pęcherzu;
• wielomocz - wzrost objętości wydalanego moczu o 300-1500 ml powyżej normy;
• występowanie kamieni nerkowych (kamica moczowa);
• pojawienie się obrzęku;
• zaburzenia oddawania moczu (opóźnienie lub częstotliwość);
• pojawienie się bólu brzucha, dolnej części pleców;
• zaczerwienienie i obrzęk narządów płciowych, któremu towarzyszy swędzenie;
• odchylenia od normy w parametrach analizy moczu: wykrywanie w nim fosforanów, moczanów, szczawianów, leukocytów, białka i krwi;
• zmniejszona witalność, zwiększone zmęczenie.

W miarę rozwoju choroby u dziecka mogą wystąpić objawy dystonii wegetatywno-naczyniowej – wagotonii (apatia, depresja, zaburzenia snu, brak apetytu, uczucie braku powietrza, guz w gardle, zawroty głowy, obrzęki, zaparcia, skłonność do alergii) lub sympatykotonia (gorący temperament, roztargnienie, wzmożony apetyt, drętwienie kończyn rano i nietolerancja ciepła, tendencja do tachykardii i podwyższonego ciśnienia krwi).

Diagnostyka

Jednym z głównych badań wskazujących na rozwój nefropatii metabolicznej jest biochemiczne badanie moczu. Pozwala określić, czy występują nieprawidłowości w pracy nerek, dzięki możliwości wykrycia i określenia ilości potasu, chloru, wapnia, sodu, białka, glukozy, kwasu moczowego, cholinoesterazy.

Ważny! Aby przeprowadzić analizę biochemiczną, będziesz potrzebować 24-godzinnego moczu, a aby zapewnić wiarygodność wyniku, musisz powstrzymać się od picia alkoholu, pikantnych, tłustych, słodkich potraw i pokarmów barwiących mocz. Dzień przed badaniem należy odstawić leki useptyczne i antybiotyki oraz poinformować o tym lekarza.

Stopień zmian w nerkach, obecność w nich procesu zapalnego lub piasku pomoże zidentyfikować metody diagnostyczne: USG, radiografia.

Stan organizmu jako całości można ocenić na podstawie badania krwi. W zależności od wyników diagnozy choroby nerek przepisuje się leczenie. Terapia będzie również ukierunkowana na narządy, które są pierwotną przyczyną niewydolności metabolicznej.

Leczenie i profilaktyka

Ponieważ nefropatia może występować w różnych chorobach, każdy konkretny przypadek wymaga osobnego rozważenia i leczenia.

Wyboru leków dokonuje wyłącznie lekarz. Jeśli np. nefropatia jest spowodowana stanem zapalnym, nie można wykluczyć konieczności przyjmowania antybiotyków, a w przypadku zwiększonego tła radioaktywnego pomocne będzie wyeliminowanie czynnika negatywnego lub, jeśli konieczna będzie radioterapia, wprowadzenie radioprotektorów.

Narkotyki

Witaminę B6 przepisuje się jako lek korygujący metabolizm. Przy jego niedoborze zostaje zablokowana produkcja enzymu transaminazy, a kwas szczawiowy przestaje przekształcać się w rozpuszczalne związki, tworząc kamienie nerkowe.

Metabolizm wapnia jest normalizowany przez lek Xidifon. Zapobiega tworzeniu się nierozpuszczalnych związków wapnia z fosforanami, szczawianami i wspomaga usuwanie metali ciężkich.

Cyston to lek na bazie składników ziołowych, który poprawia ukrwienie nerek, wspomaga wydalanie moczu, łagodzi stany zapalne i sprzyja niszczeniu kamieni nerkowych.

Dimefosfon normalizuje równowagę kwasowo-zasadową w przypadku dysfunkcji nerek w wyniku rozwoju ostrych infekcji dróg oddechowych, chorób płuc, cukrzycy i krzywicy.

Dieta

Czynnikiem uogólniającym terapię jest:

• potrzeba przestrzegania diety i reżimu picia;
• odrzucenie złych nawyków.

Podstawą żywienia w nefropatii metabolicznej jest ostre ograniczenie chlorku sodu, pokarmów zawierających kwas szczawiowy i cholesterolu. W rezultacie zmniejsza się obrzęk, eliminuje się białkomocz i inne objawy zaburzonego metabolizmu. Porcje powinny być małe, a posiłki regularne, co najmniej 5-6 razy dziennie.

Dopuszczone do użytku:

• zupy zbożowe, wegetariańskie, mleczne;
• chleb otrębowy bez dodatku soli i środków spulchniających;
• mięso gotowane z możliwością dalszego smażenia: cielęcina, jagnięcina, królik, kurczak;
• ryby niskotłuszczowe: dorsz, mintaj, okoń, leszcz, szczupak, flądra;
• produkty mleczne (z wyjątkiem serów solonych);
• jaja (nie więcej niż 1 dziennie);
• płatki;
• sałatki warzywne bez dodatku rzodkiewki, szpinaku, szczawiu, czosnku;
• jagody, desery owocowe;
• herbata, kawa (słaba i nie więcej niż 2 filiżanki dziennie), soki, wywar z dzikiej róży.

Należy wyeliminować z diety:

• zupy na bazie tłustych mięs, grzybów;
• wypieki; zwykły chleb; ciasto francuskie, kruche;
• wieprzowina, podroby, kiełbasy, wędliny, konserwy;
• tłuste ryby (jesiotr, halibut, saury, makrela, węgorz, śledź);
• żywność i napoje zawierające kakao;
• ostre sosy;
• woda bogata w sód.

Z dozwolonych produktów można przygotować wiele dań, dlatego przestrzeganie diety nie jest trudne.

Ważnym warunkiem leczenia jest przestrzeganie reżimu picia. Duża ilość płynu pomaga wyeliminować zastój moczu i usuwa sole z organizmu. Ciągłe zachowanie umiaru w jedzeniu i rezygnacja ze złych nawyków pomoże normalizować pracę nerek i zapobiegać wystąpieniu chorób u osób z zaburzeniami metabolicznymi.

Jeśli wystąpią objawy patologii, należy udać się do specjalisty. Lekarz zbada pacjenta i wybierze optymalną metodę terapii. Wszelkie próby samoleczenia mogą prowadzić do negatywnych konsekwencji.

Przygotowane przez Kasymkanov N.U.

Astanie 2015

Główną funkcją nerek jest usuwanie z organizmu wody i substancji rozpuszczalnych w wodzie (końcowych produktów metabolizmu) (1). Funkcja regulacji równowagi jonowej i kwasowo-zasadowej środowiska wewnętrznego organizmu (funkcja homeostatyczna) jest ściśle związana z funkcją wydalniczą. 2). Obie funkcje są kontrolowane przez hormony. Ponadto nerki pełnią funkcję endokrynną, biorąc bezpośredni udział w syntezie wielu hormonów (3). Wreszcie nerki biorą udział w metabolizmie pośrednim (4), zwłaszcza w glukoneogenezie i rozkładzie peptydów i aminokwasów (ryc. 1).

Przez nerki przepływa bardzo duża ilość krwi: 1500 litrów dziennie. Z tej objętości filtruje się 180 litrów moczu pierwotnego. Następnie objętość moczu pierwotnego znacznie się zmniejsza na skutek resorpcji wody, w wyniku czego dobowa ilość wydalanego moczu wynosi 0,5-2,0 litrów.

Funkcja wydalnicza nerek. Proces powstawania moczu

Proces tworzenia moczu w nefronach składa się z trzech etapów.

Ultrafiltracja (filtracja kłębuszkowa lub kłębuszkowa). W kłębuszkach ciałek nerkowych mocz pierwotny powstaje z osocza krwi w procesie ultrafiltracji, izosmotycznej z osoczem krwi. Pory, przez które filtrowana jest plazma, mają efektywną średnią średnicę 2,9 nm. Przy takiej wielkości porów wszystkie składniki osocza krwi o masie cząsteczkowej (M) do 5 kDa swobodnie przechodzą przez membranę. Substancje z M< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) są zatrzymywane przez pory i nie przedostają się do moczu pierwotnego. Ponieważ większość białek osocza krwi ma dość dużą masę cząsteczkową (M > 54 kDa) i jest naładowana ujemnie, są one zatrzymywane przez błonę podstawną kłębuszków nerkowych, a zawartość białka w ultrafiltracie jest nieznaczna.

Resorpcja. Mocz pierwotny jest zagęszczany (około 100-krotność jego pierwotnej objętości) poprzez odwrotną filtrację wody. Jednocześnie, zgodnie z mechanizmem transportu aktywnego, w kanalikach wchłaniane są ponownie prawie wszystkie substancje o niskiej masie cząsteczkowej, zwłaszcza glukoza, aminokwasy, a także większość elektrolitów – jony nieorganiczne i organiczne (ryc. 2).

Reabsorpcja aminokwasów odbywa się za pomocą specyficznych dla grupy systemów transportu (nośników).

Jony wapnia i fosforanów. Jony wapnia (Ca 2+) i jony fosforanowe są prawie całkowicie wchłaniane ponownie w kanalikach nerkowych, a proces ten zachodzi przy wydatku energii (w postaci ATP). Wydajność dla Ca 2+ wynosi ponad 99%, dla jonów fosforanowych - 80-90%. Stopień wchłaniania zwrotnego tych elektrolitów jest regulowany przez hormon przytarczyc (paratyrynę), kalcytoninę i kalcytriol.

Hormon peptydowy paratyryna (PTH), wydzielany przez przytarczyce, stymuluje wchłanianie zwrotne jonów wapnia i jednocześnie hamuje wchłanianie zwrotne jonów fosforanowych. W połączeniu z działaniem innych hormonów kostnych i jelitowych prowadzi to do wzrostu poziomu jonów wapnia we krwi i obniżenia poziomu jonów fosforanowych.

Kalcytonina, hormon peptydowy wytwarzany przez komórki C tarczycy, hamuje wchłanianie zwrotne jonów wapnia i fosforanów. Prowadzi to do obniżenia poziomu obu jonów we krwi. W związku z tym, jeśli chodzi o regulację poziomu jonów wapnia, kalcytonina jest antagonistą paratyryny.

Wytwarzany w nerkach hormon steroidowy kalcytriol stymuluje wchłanianie jonów wapnia i fosforanów w jelitach, wspomaga mineralizację kości oraz bierze udział w regulacji wchłaniania zwrotnego jonów wapnia i fosforanów w kanalikach nerkowych.

Jony sodu. Bardzo ważną funkcją nerek jest wchłanianie zwrotne jonów Na + z moczu pierwotnego. Jest to proces bardzo wydajny: absorbowane jest około 97% Na+. Hormon steroidowy aldosteron pobudza, a przedsionkowy peptyd natriuretyczny [ANP], syntetyzowany w przedsionku, przeciwnie, hamuje ten proces. Obydwa hormony regulują pracę Na+/K+-ATPazy, zlokalizowanej po tej stronie błony plazmatycznej komórek kanalików (przewodów dystalnych i zbiorczych nefronu), która jest przemywana przez osocze krwi. Ta pompa sodowa pompuje jony Na+ z pierwotnego moczu do krwi w zamian za jony K+.

Woda. Reabsorpcja wody jest procesem pasywnym, podczas którego woda jest wchłaniana w objętości równoważnej osmotycznie wraz z jonami Na+. W nefronie dystalnym woda może być wchłaniana jedynie w obecności hormonu peptydowego wazopresyny (hormonu antydiuretycznego, ADH), wydzielanego przez podwzgórze. ANP hamuje wchłanianie zwrotne wody. czyli wzmaga usuwanie wody z organizmu.

W wyniku transportu pasywnego absorbowane są jony chloru (2/3) i mocznik. Stopień resorpcji określa bezwzględną ilość substancji pozostających w moczu i wydalanych z organizmu.

Reabsorpcja glukozy z moczu pierwotnego jest procesem zależnym od energii, związanym z hydrolizą ATP. Jednocześnie towarzyszy mu równoczesny transport jonów Na + (wzdłuż gradientu, gdyż stężenie Na + w moczu pierwotnym jest wyższe niż w komórkach). Aminokwasy i ciała ketonowe są również wchłaniane w podobny sposób.

Procesy wchłaniania zwrotnego i wydzielania elektrolitów i nieelektrolitów zlokalizowane są w różnych częściach kanalików nerkowych.

Wydzielanie. Większość substancji wydalanych z organizmu przedostaje się z moczem poprzez transport aktywny w kanalikach nerkowych. Substancje te obejmują jony H+ i K+, kwas moczowy i kreatyninę oraz leki takie jak penicylina.

Organiczne składniki moczu:

Główną część organicznej frakcji moczu stanowią substancje zawierające azot, końcowe produkty metabolizmu azotu. Mocznik wytwarzany w wątrobie. jest nośnikiem azotu zawartego w aminokwasach i zasadach pirymidynowych. Ilość mocznika jest bezpośrednio powiązana z metabolizmem białek: 70 g białka prowadzi do powstania ~30 g mocznika. Kwas moczowy jest końcowym produktem metabolizmu puryn. Kreatynina, która powstaje w wyniku spontanicznej cyklizacji kreatyny, jest końcowym produktem metabolizmu w tkance mięśniowej. Ponieważ dobowe wydalanie kreatyniny jest cechą indywidualną (jest wprost proporcjonalne do masy mięśniowej), kreatynina może być stosowana jako substancja endogenna do określenia szybkości filtracji kłębuszkowej. Zawartość aminokwasów w moczu zależy od charakteru diety i wydolności wątroby. Pochodne aminokwasów (na przykład kwas hipurowy) są również obecne w moczu. Zawartość w moczu pochodnych aminokwasów wchodzących w skład specjalnych białek, na przykład hydroksyproliny obecnej w kolagenie lub 3-metylohistydyny wchodzącej w skład aktyny i miozyny, może służyć jako wskaźnik intensywności rozkładu tych białek.

Składnikami moczu są koniugaty powstające w wątrobie z kwasami siarkowym i glukuronowym, glicyną i innymi substancjami polarnymi.

W moczu mogą znajdować się produkty przemian metabolicznych wielu hormonów (katecholamin, steroidów, serotoniny). Na podstawie zawartości produktów końcowych można ocenić biosyntezę tych hormonów w organizmie. Horriogonadotropina białkowa (CG, M 36 kDa), powstająca w czasie ciąży, przedostaje się do krwi i jest wykrywana w moczu metodami immunologicznymi. Obecność hormonu służy jako wskaźnik ciąży.

Urochromy, pochodne barwników żółciowych powstające podczas rozkładu hemoglobiny, nadają moczowi żółtą barwę. Mocz ciemnieje podczas przechowywania z powodu utleniania urochromów.

Nieorganiczne składniki moczu (ryc. 3)

Mocz zawiera kationy Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ i NH 4 +, aniony Cl, SO 4 2- i HPO 4 2- oraz inne jony w śladowych ilościach. Zawartość wapnia i magnezu w kale jest znacznie wyższa niż w moczu. Ilość substancji nieorganicznych w dużej mierze zależy od charakteru diety. W przypadku kwasicy wydalanie amoniaku może znacznie wzrosnąć. Wydalanie wielu jonów jest regulowane przez hormony.

Do diagnostyki chorób wykorzystuje się zmiany stężenia składników fizjologicznych oraz pojawienie się patologicznych składników moczu. Na przykład przy cukrzycy w moczu obecne są ciała glukozowe i ketonowe (załącznik).

4. Hormonalna regulacja powstawania moczu

Objętość moczu i zawartość w nim jonów są regulowane dzięki połączonemu działaniu hormonów i cechom strukturalnym nerek. Na objętość dobowego moczu wpływają hormony:

ALDOSTERON i WAZOPRESYNA (mechanizm ich działania omówiono wcześniej).

PARATHORMON – hormon przytarczyc o charakterze białkowo-peptydowym (mechanizm działania błonowy, poprzez cAMP) wpływa także na usuwanie soli z organizmu. W nerkach zwiększa kanalikowe wchłanianie zwrotne Ca +2 i Mg +2, zwiększa wydalanie K +, fosforanów, HCO 3 - i zmniejsza wydalanie H + i NH 4 +. Dzieje się tak głównie na skutek zmniejszenia kanalikowej resorpcji zwrotnej fosforanów. Jednocześnie wzrasta stężenie wapnia w osoczu krwi. Niedoczynność parathormonu prowadzi do zjawisk odwrotnych - wzrostu zawartości fosforanów w osoczu krwi i zmniejszenia zawartości Ca + 2 w osoczu.

ESTRADIOL to żeński hormon płciowy. Stymuluje syntezę 1,25-dioksywitaminy D 3, zwiększa wchłanianie zwrotne wapnia i fosforu w kanalikach nerkowych.

Homeostatyczna funkcja nerek

1) homeostaza woda-sól

Nerki biorą udział w utrzymaniu stałej ilości wody poprzez wpływ na skład jonowy płynów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych. Około 75% jonów sodu, chloru i wody ulega resorpcji z przesączu kłębuszkowego w kanaliku bliższym dzięki wspomnianemu mechanizmowi ATPazy. W tym przypadku aktywnie reabsorpcji ulegają tylko jony sodu, aniony przemieszczają się w wyniku gradientu elektrochemicznego, a woda jest reabsorpcji biernej i izosmotycznej.

2) udział nerek w regulacji równowagi kwasowo-zasadowej

Stężenie jonów H+ w osoczu i przestrzeni międzykomórkowej wynosi około 40 nM. Odpowiada to wartości pH wynoszącej 7,40. PH środowiska wewnętrznego organizmu musi być utrzymywane na stałym poziomie, ponieważ znaczne zmiany w stężeniu wypływów nie są zgodne z życiem.

Stałość wartości pH utrzymują systemy buforów osocza, które potrafią kompensować krótkotrwałe zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej. Długoterminowa równowaga pH jest utrzymywana poprzez produkcję i usuwanie protonów. W przypadku zaburzeń w układach buforowych i braku równowagi kwasowo-zasadowej na przykład w wyniku choroby nerek lub zaburzeń w częstotliwości oddychania na skutek hipo- lub hiperwentylacji, wartość pH osocza przekracza dopuszczalne granice. Spadek wartości pH o więcej niż 0,03 jednostki o 7,40 nazywa się kwasicą, a wzrost - zasadowicą.

Pochodzenie protonów. Istnieją dwa źródła protonów - wolne kwasy w pożywieniu i aminokwasy zawierające siarkę w białkach pochodzących z pożywienia.Kwasy takie jak cytrynowy, askorbinowy i fosforowy uwalniają protony w przewodzie pokarmowym (przy zasadowym pH). Aminokwasy metionina i cysteina powstające podczas rozkładu białek w największym stopniu przyczyniają się do zapewnienia równowagi protonów. W wątrobie atomy siarki tych aminokwasów utleniają się do kwasu siarkowego, który dysocjuje na jony siarczanowe i protony.

Podczas beztlenowej glikolizy w mięśniach i czerwonych krwinkach glukoza przekształca się w kwas mlekowy, którego dysocjacja prowadzi do powstania mleczanu i protonów. Tworzenie się ciał ketonowych – kwasu acetooctowego i 3-hydroksymasłowego – w wątrobie prowadzi również do uwolnienia protonów, nadmiar ciał ketonowych prowadzi do przeciążenia układu buforowego osocza i obniżenia pH (kwasica metaboliczna; kwas mlekowy → kwasica mleczanowa, ciała ketonowe → kwasica ketonowa). W normalnych warunkach kwasy te są zwykle metabolizowane do CO 2 i H 2 O i nie wpływają na równowagę protonową.

Ponieważ kwasica stanowi szczególne zagrożenie dla organizmu, nerki mają specjalne mechanizmy do jej zwalczania:

a) wydzielanie H +

Mechanizm ten obejmuje proces powstawania CO 2 w reakcjach metabolicznych zachodzących w komórkach kanalika dalszego; następnie powstawanie H2CO3 pod działaniem anhydrazy węglanowej; jego dalsza dysocjacja na H + i HCO 3 - oraz wymiana jonów H + na jony Na +. Jony sodu i wodorowęglanów następnie dyfundują do krwi, powodując jej odczyn zasadowy. Mechanizm ten został sprawdzony eksperymentalnie – wprowadzenie inhibitorów anhydrazy węglanowej prowadzi do zwiększonej utraty sodu w moczu wtórnym i zakwaszenia zastojów moczu.

b) amoniogeneza

Aktywność enzymów amoniogenezy w nerkach jest szczególnie wysoka w warunkach kwasicy.

Enzymy amoniogenezy obejmują glutaminazę i dehydrogenazę glutaminianową:

c) glukoneogeneza

Występuje w wątrobie i nerkach. Kluczowym enzymem tego procesu jest nerkowa karboksylaza pirogronianowa. Enzym jest najbardziej aktywny w środowisku kwaśnym – tym różni się od tego samego enzymu wątrobowego. Dlatego podczas kwasicy w nerkach aktywowana jest karboksylaza, a substancje reagujące z kwasem (mleczan, pirogronian) intensywniej zaczynają przekształcać się w glukozę, która nie ma właściwości kwasowych.

Mechanizm ten jest ważny w kwasicy związanej z postem (z braku węglowodanów lub z ogólnego braku odżywiania). Nagromadzenie ciał ketonowych o właściwościach kwasowych stymuluje glukoneogenezę. A to pomaga poprawić stan kwasowo-zasadowy i jednocześnie dostarcza organizmowi glukozę. Podczas całkowitego postu do 50% glukozy we krwi powstaje w nerkach.

W przypadku zasadowicy następuje zahamowanie glukoneogenezy (w wyniku zmian pH następuje zahamowanie karboksylazy PVK), zahamowanie wydzielania protonów, ale jednocześnie wzmożenie glikolizy oraz zwiększenie tworzenia pirogronianu i mleczanu.

Metaboliczna funkcja nerek

1) Tworzenie aktywnej formy witaminy D 3. W nerkach w wyniku mikrosomalnej reakcji utleniania dochodzi do końcowego etapu dojrzewania aktywnej formy witaminy D 3 – 1,25-dioksycholekalcyferolu. Prekursor tej witaminy, witamina D3, jest syntetyzowana w skórze pod wpływem promieni ultrafioletowych z cholesterolu, a następnie hydroksylowana: najpierw w wątrobie (w pozycji 25), a następnie w nerkach (w pozycji 1). Tym samym, uczestnicząc w tworzeniu aktywnej formy witaminy D3, nerki wpływają na gospodarkę fosforowo-wapniową w organizmie. Dlatego w przypadku chorób nerek, gdy procesy hydroksylacji witaminy D 3 zostaną zakłócone, może rozwinąć się OSTEODYSTROPIA.

2) Regulacja erytropoezy. Nerki wytwarzają glikoproteinę zwaną nerkowym czynnikiem erytropoetycznym (REF lub ERYTHROPOETIN). Jest to hormon, który może wpływać na komórki macierzyste czerwonego szpiku kostnego, które są komórkami docelowymi dla PEF. PEF kieruje rozwojem tych komórek wzdłuż ścieżki sritropoezy, tj. stymuluje tworzenie czerwonych krwinek. Szybkość uwalniania PEF zależy od dopływu tlenu do nerek. Jeśli ilość napływającego tlenu maleje, wzrasta produkcja PEF – prowadzi to do wzrostu liczby czerwonych krwinek we krwi i poprawy zaopatrzenia w tlen. Dlatego w chorobach nerek czasami obserwuje się niedokrwistość nerek.

3) Biosynteza białek. W nerkach aktywnie zachodzą procesy biosyntezy białek niezbędnych dla innych tkanek. Niektóre składniki są syntetyzowane tutaj:

Układy krzepnięcia krwi;

Systemy uzupełniające;

Układy fibrynolizy.

W nerkach RENINA jest syntetyzowana w komórkach aparatu przykłębuszkowego (JA).

Układ renina-angiotensyna-aldosteron działa w ścisłym kontakcie z innym układem regulującym napięcie naczyniowe: UKŁADEM KALLIKREIN-KININ, którego działanie prowadzi do obniżenia ciśnienia krwi.

Białko kininogen jest syntetyzowane w nerkach. Dostając się do krwi, kininogen pod wpływem proteinaz serynowych – kalikrein, ulega przemianie w peptydy wazoaktywne – kininy: bradykininę i kallidynę. Bradykinina i kallidyna działają rozszerzająco na naczynia krwionośne – obniżają ciśnienie krwi. Inaktywacja kinin następuje przy udziale karboksykatepsyny – enzym ten jednocześnie wpływa na oba układy regulacji napięcia naczyniowego, co prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi. Inhibitory karboksykatepsyny są stosowane do celów leczniczych w leczeniu niektórych postaci nadciśnienia tętniczego (na przykład lek klofellina).

Udział nerek w regulacji ciśnienia krwi związany jest także z wytwarzaniem prostaglandyn, które działają hipotensyjnie i powstają w nerkach z kwasu arachidonowego w wyniku reakcji peroksydacji lipidów (LPO).

4) Katabolizm białek. Nerki biorą udział w katabolizmie niektórych białek o niskiej masie cząsteczkowej (5-6 kDa) i peptydów, które są filtrowane do moczu pierwotnego. Wśród nich są hormony i niektóre inne substancje biologicznie czynne. W komórkach kanalikowych pod działaniem lizosomalnych enzymów proteolitycznych te białka i peptydy ulegają hydrolizie do aminokwasów, które dostają się do krwi i są ponownie wykorzystywane przez komórki innych tkanek.