Hormonal ve metabolik böbrek fonksiyonu. Böbrekler ne sağlar? Böbreklerin endokrin fonksiyonu

Böbrekler, birçok farklı işlemin gerçekleştiği gerçek bir biyokimyasal laboratuvardır. Böbreklerde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar sonucunda hem vücudun atık maddelerden arınmasını sağlarlar, hem de ihtiyacımız olan maddelerin oluşumuna katılırlar.

Böbreklerdeki biyokimyasal süreçler

Bu süreçler üç gruba ayrılabilir:

1. İdrar oluşum süreçleri,

2. Belirli maddelerin salınımı,

3. Su-tuz ve asit-baz dengesini korumak için gerekli maddelerin üretiminin düzenlenmesi.

Bu işlemlerle bağlantılı olarak böbrekler aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

• Boşaltım fonksiyonu (maddelerin vücuttan uzaklaştırılması),
• Homeostatik fonksiyon (vücut dengesinin korunması),
• Metabolik fonksiyon (metabolik süreçlere katılım ve maddelerin sentezi).

Tüm bu işlevler birbiriyle yakından bağlantılıdır ve birindeki arıza diğerlerinin de bozulmasına neden olabilir.

Böbreklerin boşaltım fonksiyonu

Bu fonksiyon idrarın oluşması ve vücuttan atılmasıyla ilişkilidir. Kan böbreklerden geçerken plazma bileşenlerinden idrar oluşur. Böbrekler aynı zamanda vücudun özel durumuna ve ihtiyaçlarına göre bileşimini de düzenleyebilir.

Böbrekler vücuttan idrar yoluyla atılır:

• Azot metabolizmasının ürünleri: ürik asit, üre, kreatinin,
• Su, organik asitler, hormonlar gibi maddelerin fazlalığı,
• Yabancı maddeler, örneğin ilaçlar, nikotin.

Böbreklerin boşaltım işlevini yerine getirmesini sağlayan temel biyokimyasal süreçler ultrafiltrasyon işlemleridir. Kan, böbrek glomerüllerinin boşluğuna böbrek damarlarından girer ve burada 3 kat filtreden geçer. Sonuç olarak birincil idrar oluşur. Miktarı oldukça fazladır ve hala vücut için gerekli maddeleri içermektedir. Daha sonra, yeniden emilmeye uğradığı proksimal tübüllerde ek işlemlere girer.

Yeniden emilim, maddelerin tübülden kana hareketi, yani birincil idrardan geri dönüşüdür. Ortalama olarak, bir kişinin böbrekleri günde 180 litreye kadar birincil idrar üretir ve yalnızca 1-1,5 litre ikincil idrar atılır. Vücuttan atılması gereken her şeyi içeren, atılan bu miktardaki idrardır. Proteinler, amino asitler, vitaminler, glikoz, bazı eser elementler ve elektrolitler gibi maddeler yeniden emilir. Her şeyden önce su yeniden emilir ve onunla birlikte çözünmüş maddeler geri döndürülür. Sağlıklı bir vücutta bulunan karmaşık filtrasyon sistemi sayesinde proteinler ve glikoz idrara girmez, yani bunların laboratuvar testlerinde tespit edilmesi soruna, nedeninin belirlenmesi ve tedavi edilmesi gerektiğine işaret eder.

Homeostatik böbrek fonksiyonu

Böbrekler bu işlevi sayesinde vücuttaki su-tuz ve asit-baz dengesini korur.

Su-tuz dengesini düzenlemenin temeli, gelen sıvı ve tuz miktarı, atılan idrar miktarıdır (yani içinde çözünmüş tuzların bulunduğu sıvı). Aşırı sodyum ve potasyum ile ozmotik basınç artar, bu nedenle ozmotik reseptörler tahriş olur ve kişi susar. Atılan sıvının hacmi azalır ve idrar konsantrasyonu artar. Aşırı sıvı ile kan hacmi artar, tuz konsantrasyonu azalır ve ozmotik basınç düşer. Bu, böbreklerin fazla suyu uzaklaştırmak ve dengeyi yeniden sağlamak için daha aktif çalışmasının bir sinyalidir.
Normal asit-baz dengesini (pH) koruma işlemi, kanın ve böbreklerin tampon sistemleri tarafından gerçekleştirilir. Bu dengenin şu veya bu yönde değişmesi böbrek fonksiyonlarında değişikliklere yol açar. Bu göstergeyi ayarlama işlemi iki bölümden oluşur.

Birincisi, bu idrarın bileşimindeki bir değişikliktir. Yani kanın asidik bileşeninin artmasıyla birlikte idrarın asitliği de artar. Alkali maddelerin içeriğindeki bir artış, alkali idrar oluşumuna yol açar.

İkincisi, asit-baz dengesi değiştiğinde böbrekler, dengesizliğe yol açan fazla maddeleri nötralize eden maddeler salgılar. Örneğin asitliğin artmasıyla H+, glutaminaz ve glutamat dehidrojenaz enzimleri ve piruvat karboksilaz salgısı artar.

Böbrekler fosfor-kalsiyum metabolizmasını düzenler, bu nedenle işlevleri bozulursa kas-iskelet sistemi zarar görebilir. Bu metabolizma, ilk önce deride oluşan, daha sonra karaciğerde ve son olarak böbreklerde hidroksillenen D3 vitamininin aktif formunun oluşumu yoluyla düzenlenir.

Böbrekler eritropoietin adı verilen bir glikoprotein hormonu üretir. Kemik iliği kök hücrelerine etki eder ve onlardan kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu uyarır. Bu sürecin hızı böbreklere giren oksijen miktarına bağlıdır. Ne kadar az olursa, daha fazla sayıda kırmızı kan hücresi sayesinde vücuda oksijen sağlamak için eritropoietin o kadar aktif olarak oluşur.

Böbrek metabolik fonksiyonunun bir diğer önemli bileşeni renin-anjiyotensin-aldosteron sistemidir. Renin enzimi vasküler tonusu düzenler ve çok adımlı reaksiyonlar yoluyla anjiyotensinojeni anjiyotensin II'ye dönüştürür. Anjiyotensin II'nin vazokonstriktör etkisi vardır ve adrenal korteks tarafından aldosteron üretimini uyarır. Aldosteron ise sodyum ve suyun yeniden emilimini artırarak kan hacmini ve kan basıncını artırır.

Bu nedenle kan basıncı, anjiyotensin II ve aldosteron miktarına bağlıdır. Ancak bu süreç sanki bir daire içindeymiş gibi işliyor. Renin üretimi böbreklere kan akışına bağlıdır. Basınç ne kadar düşük olursa böbreklere o kadar az kan akar ve daha fazla renin ve dolayısıyla anjiyotensin II ve aldosteron üretilir. Bu durumda basınç artar. Artan basınçla daha az renin oluşur ve buna bağlı olarak basınç düşer.

Böbrekler vücudumuzdaki birçok sürece dahil olduğundan, çalışmalarında ortaya çıkan sorunlar kaçınılmaz olarak çeşitli sistem, organ ve dokuların durumunu ve işleyişini etkiler.

Böbrekler insan vücudunun en iyi beslenen organları arasındadır. Kütleleri vücut ağırlığının ancak %0,8'ine ulaşmasına rağmen kandaki tüm oksijenin %8'ini tüketirler.

Korteks aerobik tipte bir metabolizma ile karakterize edilir, medulla ise anaerobiktir.

Böbrekler, aktif olarak çalışan tüm dokularda bulunan çok çeşitli enzimlere sahiptir. Aynı zamanda, böbrek hastalığı durumunda kandaki içeriğinin belirlenmesinin teşhis değeri olan "organa özgü" enzimleriyle de ayırt edilirler. Bu enzimler öncelikle amidin grubunu argininden glisine aktaran glisin amido-transferazı (aynı zamanda pankreasta da aktiftir) içerir. Bu reaksiyon kreatin sentezinin ilk adımıdır:

Glisin amido transferaz

L-arginin + glisin L-ornitin + glikosiyamin

İtibaren izoenzim spektrumu renal korteks için LDH 1 ve LDH 2 karakteristiktir ve medulla için LDH 5 ve LDH 4 karakteristiktir. Akut böbrek hastalıklarında, kanda aerobik izoenzimler laktat dehidrojenazın (LDH 1 ve LDH 2) ve izoenzim alanin aminopeptidaz – AAP 3'ün aktivitesinde artış tespit edilir.

Böbrekler karaciğerle birlikte glukoneogenez yapabilen bir organdır. Bu işlem proksimal tübüllerin hücrelerinde meydana gelir. Ana glutamin, glukoneogenez için bir substrat görevi görür gerekli pH'ı korumak için aynı anda bir tampon işlevi gerçekleştiren. Glukoneogenezin anahtar enziminin aktivasyonu – fosfoenolpiruvat karboksikinaz – akan kanda asidik eşdeğerlerin ortaya çıkmasından kaynaklanır . Bu nedenle devlet asidoz bir yandan glukoneojenezin uyarılmasına, diğer yandan NH3 oluşumunda bir artışa yol açar, yani. asitli gıdaların nötrleştirilmesi. Fakat gereksiz amonyak üretimi - hiperamonyemi - zaten metabolik gelişimi belirleyecektir alkaloz. Kandaki amonyak konsantrasyonundaki artış, karaciğerdeki üre sentezi süreçlerinin ihlalinin en önemli belirtisidir.

İdrar oluşum mekanizması.

İnsan böbreğinde 1,2 milyon nefron vardır. Nefron, morfolojik ve işlevsel olarak farklılık gösteren birkaç bölümden oluşur: glomerulus (glomerulus), proksimal tübül, Henle halkası, distal tübül ve toplama kanalı. Glomerüller her gün sağlanan 180 litre kan plazmasını filtreler. Glomerüllerde kan plazmasının ultrafiltrasyonu meydana gelir ve bu da birincil idrarın oluşmasına neden olur.

Molekül ağırlığı 60.000 Da'ya kadar olan moleküller birincil idrara girer; İçinde neredeyse hiç protein yok. Böbreklerin filtrasyon kapasitesi, belirli bir bileşiğin temizlenmesi (saflaştırılması) - böbrekten geçtiğinde belirli bir maddeden tamamen arındırılabilen plazmanın ml miktarı (daha fazla ayrıntı fizyoloji kursunda) temel alınarak değerlendirilir. ).

Böbrek tübülleri maddelerin emilimini ve salgılanmasını gerçekleştirir. Bu işlev farklı bağlantılar için farklıdır ve tübülün her bir bölümüne bağlıdır.

Proksimal tübüllerde suyun ve içinde çözünmüş Na +, K +, Cl -, HCO3 - iyonlarının emilmesi sonucu. birincil idrar konsantrasyonu başlar. Su emilimi, aktif olarak taşınan sodyumun ardından pasif olarak gerçekleşir. Proksimal tübüllerin hücreleri ayrıca birincil idrardaki glikozu, amino asitleri ve vitaminleri yeniden emer.

Distal tübüllerde ilave Na + geri emilimi meydana gelir. Burada su emilimi sodyum iyonlarından bağımsız olarak gerçekleşir. K +, NH 4 +, H + iyonları tübüllerin lümenine salgılanır (Na +'dan farklı olarak K +'nın yalnızca yeniden emilemeyeceğini, aynı zamanda salgılanabileceğini de unutmayın). Salgılama işlemi sırasında, hücreler arası sıvıdan gelen potasyum, “K + -Na + -pompanın” çalışması nedeniyle bazal plazma zarından tübül hücresine girer ve daha sonra pasif olarak difüzyonla lümenine salınır. nefron tübülü apikal hücre zarından geçer. İncirde. “K + -Na+-pompası” veya K + -Na + -ATPaz'ın yapısı sunulmaktadır (Şekil 1)

Şekil 1 K + -Na + -ATPaz'ın İşleyişi

İdrarın son konsantrasyonu, toplama kanallarının medüller segmentinde meydana gelir. Böbreklerden süzülen sıvının sadece %1'i idrara dönüşür. Toplama kanallarında su, vazopressinin etkisi altında gömülü aquaporinler II (su taşıma kanalları) yoluyla yeniden emilir. Birincil idrardan kat kat daha yüksek ozmotik aktiviteye sahip olan son (veya ikincil) idrarın günlük miktarı ortalama 1,5 litredir.

Böbreklerdeki çeşitli bileşiklerin yeniden emilimi ve salgılanması, merkezi sinir sistemi ve hormonlar tarafından düzenlenir. Böylece duygusal ve ağrılı stres ile anüri (idrarın kesilmesi) gelişebilir. Vasopressin etkisiyle su emilimi artar. Eksikliği su diürezine yol açar. Aldosteron, sodyumun ve ikincisi ile birlikte suyun yeniden emilimini arttırır. Paratirin kalsiyum ve fosfatların emilimini etkiler. Bu hormon fosfat atılımını arttırırken, D vitamini ise geciktirir.

Asit-baz dengesinin korunmasında böbreklerin rolü. Kan pH'ının sabitliği tampon sistemleri, akciğerler ve böbrekler tarafından korunur. Hücre dışı sıvının (ve dolaylı olarak - hücre içi) pH'ının sabitliği, akciğerler tarafından CO2'nin uzaklaştırılmasıyla, böbrekler tarafından amonyak ve protonların uzaklaştırılması ve bikarbonatların yeniden emilmesiyle sağlanır.

Asit-baz dengesinin düzenlenmesindeki ana mekanizmalar, sodyumun yeniden emilimi süreci ve katılımıyla oluşan hidrojen iyonlarının salgılanmasıdır. karbanhidraz.

Karbanhidraz (Zn kofaktörü), su ve karbondioksitten karbonik asit oluşumunda dengenin yeniden sağlanmasını hızlandırır:

N 2 O + CO 2 ⇄ N 2 CO 3 ⇄ N + + KDV 3 –

Asidik değerlerde pH artar R CO2 ve aynı zamanda kan plazmasındaki CO2 konsantrasyonu. CO 2 halihazırda kandan böbrek tübüllerindeki hücrelere daha büyük miktarlarda yayılmaktadır (). Böbrek tübüllerinde, karbonik asidin etkisi altında, bir proton ve bir bikarbonat iyonuna ayrışan karbondioksit (α) oluşur. H+ -iyonları, ATP'ye bağımlı bir proton pompası kullanılarak veya Na + ile değiştirilerek tübülün lümenine taşınır (). Burada H2PO4- oluşturmak üzere HPO42-'ye bağlanırlar. Tübülün karşı tarafında (kılcal damarların sınırında), karbonik asit reaksiyonunun () yardımıyla, sodyum katyonu (Na + birlikte taşıma) ile birlikte kan plazmasına giren bikarbonat oluşur (Şekil 2). ).

Karbanhidraz aktivitesi engellenirse böbrekler asit salgılama yeteneğini kaybeder.

Pirinç. 2. Böbrek tübül hücresindeki iyonların yeniden emilimi ve salgılanması mekanizması

Sodyumun vücutta tutulmasına katkıda bulunan en önemli mekanizma böbreklerde amonyak oluşumudur. NH3, idrarın asidik eşdeğerlerini nötralize etmek için diğer katyonların yerine kullanılır. Böbreklerdeki amonyağın kaynağı, glutamin deaminasyonu ve başta glutamin olmak üzere amino asitlerin oksidatif deaminasyonu süreçleridir.

Glutamin, glutamin sentaz enzimi tarafından NH3 eklendiğinde veya transaminasyon reaksiyonlarında sentezlendiğinde oluşan glutamik asidin amididir. Böbreklerde, glutaminin amid grubu, glutaminaz I enzimi tarafından glutaminden hidrolitik olarak ayrılır. Bu, serbest amonyak üretir:

glutaminaz BEN

Glutamin Glutamik asit + NH3

Glutamat dehidrojenaz

α-ketoglutarik

asit + NH3

Amonyak böbrek tübüllerine kolayca yayılabilir ve burada amonyum iyonu oluşturmak için protonların bağlanması kolaydır: NH3 + H + ↔NH4 +

1. D3 vitamininin aktif formunun oluşumu. Böbreklerde, mikrozomal oksidasyonun bir sonucu olarak, aktif D3 vitamini formunun olgunlaşmasının son aşaması meydana gelir - 1,25-dihidroksikolekalsiferol Kolesterolden gelen ultraviyole ışınlarının etkisi altında ciltte sentezlenir ve daha sonra hidroksillenir: önce karaciğerde (25. pozisyonda) ve sonra böbreklerde (1. pozisyonda). Böylece böbrekler, D3 vitamininin aktif formunun oluşumuna katılarak vücuttaki fosfor-kalsiyum metabolizmasını etkiler. Bu nedenle böbrek hastalıklarında D3 vitamininin hidroksilasyon süreçleri bozulduğunda osteodistrofi gelişebilir.

2. Eritropoezin düzenlenmesi. Böbrekler glikoprotein adı verilen bir protein üretir. böbrek eritropoietik faktör (PEF veya eritropoietin). Bu, PEF için hedef hücreler olan kırmızı kemik iliği kök hücrelerini etkileyebilen bir hormondur. PEF, bu hücrelerin gelişimini eritropoez yolu boyunca yönlendirir; kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu uyarır. PEF salınım hızı böbreklere oksijen sağlanmasına bağlıdır. Gelen oksijen miktarı azalırsa PEF üretimi artar; bu, kandaki kırmızı kan hücrelerinin sayısında artışa ve oksijen tedariğinde iyileşmeye yol açar. Bu nedenle böbrek hastalıklarında bazen böbrek anemisi de görülür.

3. Proteinlerin biyosentezi. Böbreklerde diğer dokular için gerekli olan proteinlerin biyosentezi süreçleri aktif olarak gerçekleşmektedir. Kan pıhtılaşma sistemi, kompleman sistemi ve fibrinoliz sisteminin bileşenleri de burada sentezlenir.

Böbrekler, damar tonusunun ve kan basıncının düzenlenmesinde rol oynayan renin enzimini ve kininojen proteinini sentezler.

4. Protein katabolizması. Böbrekler, birincil idrarla filtrelenen bazı düşük moleküler ağırlıklı proteinlerin (5-6 kDa) ve peptitlerin katabolizmasında rol oynar. Bunlar arasında hormonlar ve diğer bazı biyolojik olarak aktif maddeler bulunur. Tübül hücrelerinde, lizozomal proteolitik enzimlerin etkisi altında, bu proteinler ve peptitler amino asitlere hidrolize edilir, bunlar daha sonra kana girer ve diğer dokuların hücreleri tarafından yeniden kullanılır.

ATP'nin böbrekler tarafından büyük miktarda harcanması, yeniden emilim, salgılama ve ayrıca protein biyosentezi sırasındaki aktif taşıma işlemleriyle ilişkilidir. ATP üretiminin ana yolu oksidatif fosforilasyondur. Bu nedenle böbrek dokusunun önemli miktarda oksijene ihtiyacı vardır. Böbreklerin kütlesi toplam vücut ağırlığının %0,5'i kadardır ve böbreklerin oksijen tüketimi toplam oksijen alımının %10'udur.

7.4. SU-TUZ METABOLİZMASININ DÜZENLENMESİ
VE İDRAR

İdrarın hacmi ve içindeki iyonların içeriği, hormonların birleşik etkisi ve böbreğin yapısal özellikleri nedeniyle düzenlenir.

Renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi. Böbreklerde, jukstaglomerüler aparatın (JGA) hücrelerinde, vasküler tonun düzenlenmesinde rol oynayan ve kısmi proteoliz yoluyla anjiyotensinojeni dekapeptit anjiyotensin I'e dönüştüren proteolitik bir enzim olan renin sentezlenir. Anjiyotensin I'den, karboksikatepsin enziminin etkisi altında, oktapeptit anjiyotensin II oluşur (aynı zamanda kısmi proteoliz yoluyla). Vazokonstriktör etkisi vardır ve aynı zamanda adrenal korteks hormonu olan aldosteronun üretimini de uyarır.

Aldosteron Aktif taşıma nedeniyle böbrek tübülünün distal kısmından sodyumun yeniden emilimini artıran mineralkortikoid grubundan adrenal korteksin bir steroid hormonudur. Kan plazmasındaki sodyum konsantrasyonu önemli ölçüde azaldığında aktif olarak salgılanmaya başlar. Kan plazmasındaki sodyum konsantrasyonunun çok düşük olması durumunda, aldosteronun etkisi altında sodyumun idrardan neredeyse tamamen uzaklaştırılması gerçekleşebilir. Aldosteron, böbrek tübüllerinde sodyum ve suyun yeniden emilimini arttırır - bu, damarlarda dolaşan kan hacminde bir artışa yol açar. Sonuç olarak kan basıncı (KB) artar (Şekil 19).

Pirinç. 19. Renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi

Anjiyotensin-II molekülü işlevini yerine getirdiğinde, bir grup özel protezin (anjiyotensinaz) etkisi altında toplam proteolize uğrar.

Renin üretimi böbreklere kan akışına bağlıdır. Bu nedenle kan basıncı düştüğünde renin üretimi artar, kan basıncı arttığında ise azalır. Böbrek patolojisi ile bazen artan renin üretimi gözlenir ve kalıcı hipertansiyon (artmış kan basıncı) gelişebilir.

Aldosteronun aşırı salgılanması, sodyum ve suyun tutulmasına yol açar; ardından kalp yetmezliği de dahil olmak üzere ödem ve hipertansiyon gelişir. Aldosteron eksikliği önemli miktarda sodyum, klorür ve su kaybına ve kan plazma hacminde azalmaya yol açar. Böbreklerde H + ve NH 4 + 'nın salgılanma süreçleri aynı anda bozulur ve bu da asidoza yol açabilir.

Renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi, damar tonusunu düzenleyen başka bir sistemle yakın temas halinde çalışır. kallikrein-kinin sistemi eylemi kan basıncında bir azalmaya yol açar (Şekil 20).

Pirinç. 20. Kallikrein-kinin sistemi

Protein kininojen böbreklerde sentezlenir. Kana girdikten sonra, serin proteinazların - kallikreinlerin etkisi altında kininojen, vazoaktin peptidlerine - kininlere: bradikinin ve kallidin'e dönüştürülür. Bradikinin ve kallidin'in damar genişletici etkisi vardır - kan basıncını düşürürler.

Kininlerin etkisizleştirilmesi, karboksikatepsinin katılımıyla meydana gelir - bu enzim aynı anda her iki vasküler tonu düzenleme sistemini de etkiler, bu da kan basıncında bir artışa yol açar (Şekil 21). Karboksikatepsin inhibitörleri, arteriyel hipertansiyonun belirli formlarının tedavisinde tıbbi amaçlar için kullanılır. Böbreklerin kan basıncının düzenlenmesine katılımı aynı zamanda hipotansif etkiye sahip prostaglandinlerin üretimiyle de ilişkilidir.

Pirinç. 21. Renin-anjiyotensin-aldosteron ilişkisi
ve kallikrein-kinin sistemleri

Vazopressin– Hipotalamusta sentezlenen ve nörohipofizden salgılanan bir peptid hormonunun membran etki mekanizması vardır. Hedef hücrelerdeki bu mekanizma adenilat siklaz sistemi aracılığıyla gerçekleştirilir. Vazopressin periferik kan damarlarının (arteriyoller) daralmasına neden olarak kan basıncında artışa neden olur. Böbreklerde vazopressin, distal kıvrımlı tübüllerin ve toplama kanallarının başlangıç ​​kısmından suyun yeniden emilim hızını arttırır. Sonuç olarak, Na, C1, P ve toplam N'nin bağıl konsantrasyonları, örneğin artan tuz alımı veya dehidrasyon ile plazma ozmotik basıncı arttığında artar. Vazopressinin etkisinin, böbreğin apikal zarındaki proteinlerin fosforilasyonuyla ilişkili olduğuna ve bunun geçirgenliğinde bir artışa yol açtığına inanılmaktadır. Hipofiz bezi hasar görürse, vazopressin salgısı bozulursa, diyabet insipidus gözlenir - düşük özgül ağırlıkla idrar hacminde (4-5 l'ye kadar) keskin bir artış.

Natriüretik faktör(NUF), hipotalamustaki atriyum hücrelerinde oluşan bir peptiddir. Bu hormon benzeri bir maddedir. Hedefleri distal renal tübüllerin hücreleridir. NUF, guanilat siklaz sistemi yoluyla etki eder; hücre içi aracısı cGMP'dir. NUF'un tübüler hücreler üzerindeki etkisinin sonucu, Na + yeniden emiliminde bir azalmadır, yani. Natriüri gelişir.

Paratiroid hormonu– protein-peptit yapısında paratiroid hormonu. CAMP yoluyla membran etki mekanizmasına sahiptir. Tuzların vücuttan uzaklaştırılmasını etkiler. Böbreklerde paratiroid hormonu, Ca2+ ve Mg2+'nin tübüler yeniden emilimini arttırır, K +, fosfat, HCO3 - atılımını arttırır ve H + ve NH4 + atılımını azaltır. Bunun temel nedeni fosfatın tübüler yeniden emilimindeki azalmadır. Aynı zamanda plazmadaki kalsiyum konsantrasyonu da artar. Paratiroid hormonunun hiposekresyonu zıt olaylara yol açar - kan plazmasındaki fosfat içeriğinde bir artış ve plazmadaki Ca2+ içeriğinde bir azalma.

Estradiol– kadın cinsiyet hormonu. Sentezi uyarır
1,25-dioksikalsiferol, böbrek tübüllerinde kalsiyum ve fosforun yeniden emilimini artırır.

Adrenal hormon vücutta belirli miktarda suyun tutulmasını etkiler. kortizon. Bu durumda Na iyonlarının vücuttan atılmasında gecikme ve bunun sonucunda su tutulması söz konusudur. Hormon tiroksinÖzellikle deri yoluyla su salınımının artması nedeniyle vücut ağırlığında bir düşüşe yol açar.

Bu mekanizmalar merkezi sinir sisteminin kontrolü altındadır. Beynin diensefalon ve gri tüberkülü su metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynar. Serebral korteksin uyarılması, ilgili uyarıların sinir yolları boyunca doğrudan iletilmesi veya belirli endokrin bezlerinin, özellikle hipofiz bezinin uyarılmasının bir sonucu olarak böbreklerin işleyişinde değişikliklere yol açar.

Çeşitli patolojik durumlarda su dengesindeki bozukluklar vücutta su tutulmasına veya dokuların kısmi dehidrasyonuna yol açabilir. Dokularda su tutulması kronik ise genellikle çeşitli ödem biçimleri gelişir (iltihap, tuz, açlık).

Patolojik doku dehidrasyonu genellikle böbreklerden artan miktarda suyun (günde 15-20 litreye kadar idrar) atılmasının bir sonucudur. Aşırı susuzluğun eşlik ettiği bu tür artan idrara çıkma, diyabet insipidusta (diabetes insipidus) gözlenir. Vazopressin hormonu eksikliği nedeniyle diyabet insipidus hastası olan hastalarda böbrekler birincil idrarı konsantre etme yeteneğini kaybeder; idrar çok seyreltik hale gelir ve özgül ağırlığı düşük olur. Ancak bu hastalık sırasında içki tüketiminin sınırlandırılması, yaşamla bağdaşmayan doku dehidrasyonuna yol açabilir.

Kontrol soruları

1. Böbreklerin boşaltım fonksiyonunu açıklayınız.

2. Böbreklerin homeostatik işlevi nedir?

3. Böbrekler hangi metabolik işlevi yerine getirir?

4. Ozmotik basıncın ve hücre dışı sıvı hacminin düzenlenmesinde hangi hormonlar rol oynar?

5. Renin-anjiyotensin sisteminin etki mekanizmasını tanımlayın.

6. Renin-aldosteron-anjiyotensin ve kallikrein-kinin sistemleri arasındaki ilişki nedir?

7. Hangi hormonal düzenleme bozuklukları hipertansiyona neden olabilir?

8. Vücutta su tutulmasının nedenlerini belirtiniz.

9. Diabetes insipidusa ne sebep olur?

Yüzlerce tedarikçi Hindistan'dan Rusya'ya hepatit C ilaçları getiriyor, ancak yalnızca M-PHARMA sofosbuvir ve daklatasvir satın almanıza yardımcı olacak ve profesyonel danışmanlar tüm tedavi boyunca tüm sorularınızı yanıtlayacaktır.

Nefropati, her iki böbreğin fonksiyonlarını tam olarak yerine getiremediği patolojik bir durumdur. Kanın filtrasyonu ve idrarın atılımı süreçleri çeşitli nedenlerle bozulmaktadır: endokrin hastalıkları, tümörler, konjenital anomaliler, metabolik değişiklikler. Metabolik nefropati çocuklarda yetişkinlere göre daha sık teşhis edilir, ancak bozukluk fark edilmeyebilir. Metabolik nefropati geliştirme tehlikesi, hastalığın tüm vücut üzerindeki olumsuz etkisinde yatmaktadır.

Metabolik nefropati: nedir bu?

Patolojinin gelişmesinde anahtar faktör vücuttaki metabolik süreçlerin ihlalidir. Ayrıca kristalürinin (idrar testi sırasında tespit edilen tuz kristallerinin oluşumu) eşlik ettiği bir dizi metabolik bozukluk olarak anlaşılan dismetabolik nefropati de vardır.

Gelişimin nedenine bağlı olarak 2 tür böbrek hastalığı vardır:

1. Birincil - kalıtsal hastalıkların ilerlemesinin arka planında ortaya çıkar. Böbrek taşı oluşumunu ve kronik böbrek yetmezliği gelişimini teşvik eder.
2. İkincil - diğer vücut sistemlerindeki hastalıkların gelişmesiyle kendini gösterir ve ilaç tedavisinin kullanımı sırasında ortaya çıkabilir.

Önemli! Çoğu zaman, metabolik nefropati, kalsiyum metabolizması bozukluklarının, vücudun fosfat, kalsiyum oksalat ve oksalik asit ile aşırı doygunluğunun bir sonucudur.

Gelişim faktörleri

Aşağıdaki patolojiler metabolik nefropatinin gelişimine zemin hazırlayan faktörlerdir:

Metabolik nefropatiler arasında idrarda tuz kristallerinin bulunmasıyla karakterize edilen alt tipler vardır. Çocuklarda daha sıklıkla kalsiyum oksalat nefropatisi görülür; vakaların %70-75'inde kalıtsal bir faktör hastalığın gelişimini etkiler. Üriner sistemdeki kronik enfeksiyonların varlığında fosfat nefropatisi gözlenir ve ürik asit metabolizmasının bozulması durumunda ürat nefropatisi tanısı konur.

Rahim içi gelişim sırasında hipoksi yaşayan çocuklarda konjenital metabolik bozukluklar ortaya çıkar. Yetişkinlikte patoloji edinilir. Hastalık zamanla karakteristik belirtileriyle tanınabilir.

Belirtileri ve hastalık türleri

Metabolik yetmezlik nedeniyle bozulmuş böbrek fonksiyonu aşağıdaki belirtilere yol açar:

• böbreklerde ve mesanede inflamatuar süreçlerin gelişimi;
• poliüri - idrar çıkışı hacminde normalin 300-1500 ml üzerinde bir artış;
• böbrek taşlarının oluşumu (ürolitiazis);
• ödemin ortaya çıkışı;
• idrara çıkma bozukluğu (gecikme veya sıklık);
• karın ağrısının ortaya çıkması, alt sırt;
• kaşıntı ile birlikte cinsel organların kızarıklığı ve şişmesi;
• idrar analizi parametrelerinde normdan sapmalar: içindeki fosfatların, üratların, oksalatların, lökositlerin, proteinin ve kanın tespiti;
• canlılığın azalması, yorgunluğun artması.

Hastalık geliştikçe, çocuk bitkisel-vasküler distoni - vagotoni (ilgisizlik, depresyon, uyku bozuklukları, iştahsızlık, hava eksikliği hissi, boğazda şişlik, baş dönmesi, şişlik, kabızlık, alerjiye eğilim) belirtileri yaşayabilir veya sempatikotoni (öfke, dalgınlık, iştah artışı, sabahları uzuvlarda uyuşma ve ısıya dayanıksızlık, taşikardi eğilimi ve kan basıncında artış).

Teşhis

Metabolik nefropatinin gelişimini gösteren ana testlerden biri biyokimyasal idrar testidir. Potasyum, klor, kalsiyum, sodyum, protein, glikoz, ürik asit, kolinesteraz miktarını tespit etme ve belirleme yeteneği sayesinde böbreklerin işleyişinde anormallik olup olmadığını belirlemenizi sağlar.

Önemli! Biyokimyasal analiz yapmak için 24 saatlik idrara ihtiyacınız olacak ve sonucun güvenilirliğini sağlamak için alkol, baharatlı, yağlı, tatlı yiyecekler ve idrarı renklendiren yiyeceklerden uzak durmanız gerekir. Testten bir gün önce üroseptik ve antibiyotik almayı bırakmalı ve doktorunuzu bu konuda uyarmalısınız.

Böbreklerdeki değişimin derecesi, iltihaplanma sürecinin veya içlerindeki kumun varlığı, teşhis yöntemlerinin belirlenmesine yardımcı olacaktır: ultrason, radyografi.

Vücudun bir bütün olarak durumu kan testiyle değerlendirilebilir. Böbrek hastalığının tanısının sonuçlarına bağlı olarak tedavi reçete edilir. Terapi aynı zamanda metabolik başarısızlığın temel nedeni olan organlara da yönelik olacaktır.

Tedavi ve önleme

Nefropati çeşitli hastalıklarda ortaya çıkabileceğinden, her özel vaka ayrı değerlendirme ve tedavi gerektirir.

İlaç seçimi sadece doktor tarafından yapılır. Örneğin, nefropati iltihaplanmadan kaynaklanıyorsa, antibiyotik alma ihtiyacı göz ardı edilemez ve radyoaktif arka planın artması durumunda, negatif faktörün ortadan kaldırılması veya radyasyon tedavisi gerekliyse radyo koruyucuların eklenmesi yardımcı olacaktır.

İlaçlar

B6 Vitamini metabolizmayı düzelten bir ilaç olarak reçete edilir. Eksikliği ile transaminaz enziminin üretimi engellenir ve oksalik asitin çözünebilir bileşiklere dönüştürülmesi durdurularak böbrek taşları oluşturulur.

Kalsiyum metabolizması Xidifon ilacı ile normalleştirilir. Fosfatlar, oksalatlar ile çözünmeyen kalsiyum bileşiklerinin oluşumunu önler ve ağır metallerin uzaklaştırılmasını destekler.

Cyston, böbreklere kan akışını iyileştiren, idrar atılımını artıran, iltihabı hafifleten ve böbrek taşlarının yok edilmesini destekleyen bitkisel bileşenlere dayalı bir ilaçtır.

Dimefosfon, akut solunum yolu enfeksiyonları, akciğer hastalıkları, diyabet ve raşitizm gelişimine bağlı böbrek fonksiyon bozukluğu durumlarında asit-baz dengesini normalleştirir.

Diyet

Terapinin genelleştirici faktörü:

• bir diyet ve içme rejimini takip etme ihtiyacı;
• kötü alışkanlıkların reddedilmesi.

Metabolik nefropati için diyetsel beslenmenin temeli, sodyum klorürün, oksalik asit içeren gıdaların ve kolesterolün keskin bir şekilde sınırlandırılmasıdır. Sonuç olarak şişlik azalır, proteinüri ve bozulmuş metabolizmanın diğer belirtileri ortadan kalkar. Porsiyonlar küçük olmalı ve öğünler günde en az 5-6 defa düzenli olmalıdır.

Kullanıma izin verildi:

• tahıl, vejetaryen, sütlü çorbalar;
• tuz ve kabartıcı madde eklemeden kepekli ekmek;
• daha fazla kızartma imkanı olan haşlanmış et: dana eti, kuzu eti, tavşan, tavuk;
• az yağlı balıklar: morina, pollock, levrek, çipura, turna balığı, pisi balığı;
• süt ürünleri (tuzlu peynirler hariç);
• yumurtalar (günde en fazla 1 adet);
• hububat;
• turp, ıspanak, kuzukulağı, sarımsak ilavesi olmayan sebze salataları;
• meyveler, meyve tatlıları;
• çay, kahve (zayıf ve günde en fazla 2 bardak), meyve suları, kuşburnu kaynatma.

Diyetten çıkarmak gerekir:

• yağlı etlere, mantarlara dayalı çorbalar;
• pişmiş ürünler; normal ekmek; puf böreği, kurabiye;
• domuz eti, sakatat, sosis, füme et ürünleri, konserve yiyecekler;
• yağlı balıklar (mersin balığı, pisi balığı, saury, uskumru, yılan balığı, ringa balığı);
• kakao içeren yiyecek ve içecekler;
• sıcak soslar;
• sodyum bakımından zengin su.

İzin verilen yiyeceklerden birçok yemek hazırlayabilirsiniz, bu nedenle diyete bağlı kalmak zor değildir.

Tedavi için önemli bir koşul, içme rejimine uyumdur. Büyük miktarda sıvı, idrarın durgunluğunu gidermeye yardımcı olur ve tuzları vücuttan uzaklaştırır. Yiyeceklerde sürekli ölçülü olmak ve kötü alışkanlıklardan vazgeçmek, böbrek fonksiyonunun normalleşmesine ve metabolik bozuklukları olan kişilerde hastalıkların ortaya çıkmasının önlenmesine yardımcı olacaktır.

Patoloji belirtileri ortaya çıkarsa bir uzmanı ziyaret etmelisiniz. Doktor hastayı muayene edecek ve en uygun tedavi yöntemini seçecektir. Kendi kendine ilaç tedavisine yönelik herhangi bir girişim olumsuz sonuçlara yol açabilir.

Kasymkanov N.U.

Astana 2015

Böbreklerin temel işlevi, suyu ve suda çözünen maddeleri (metabolizmanın son ürünleri) vücuttan uzaklaştırmaktır (1). Vücudun iç ortamının iyonik ve asit-baz dengesini düzenleme işlevi (homeostatik işlev), boşaltım işleviyle yakından ilgilidir. 2). Her iki fonksiyon da hormonlar tarafından kontrol edilir. Ayrıca böbrekler birçok hormonun sentezinde doğrudan yer alarak endokrin bir fonksiyon da yerine getirir (3). Son olarak, böbrekler ara metabolizmada (4), özellikle glukoneogenezde ve peptitlerin ve amino asitlerin parçalanmasında rol oynar (Şekil 1).

Böbreklerden çok büyük miktarda kan geçer: günde 1500 litre. Bu hacimden 180 litre birincil idrar filtrelenir. Daha sonra suyun yeniden emilmesi nedeniyle birincil idrarın hacmi önemli ölçüde azalır ve bu da günlük 0,5-2,0 litre idrar çıkışına neden olur.

Böbreklerin boşaltım fonksiyonu. İdrar oluşumu süreci

Nefronlarda idrar oluşum süreci üç aşamadan oluşur.

Ultrafiltrasyon (glomerüler veya glomerüler filtrasyon). Renal korpüsküllerin glomerüllerinde, birincil idrar, kan plazması ile izosmotik olan ultrafiltrasyon sürecinde kan plazmasından oluşur. Plazmanın filtrelendiği gözeneklerin etkin ortalama çapı 2,9 nm'dir. Bu gözenek boyutuyla, moleküler ağırlığı (M) 5 kDa'ya kadar olan tüm kan plazması bileşenleri membrandan serbestçe geçer. M içeren maddeler< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) gözenekler tarafından tutulur ve birincil idrara girmez. Çoğu kan plazma proteini oldukça yüksek bir moleküler ağırlığa (M > 54 kDa) sahip olduğundan ve negatif yüklü olduğundan, glomerüler bazal membran tarafından tutulur ve ultrafiltrattaki protein içeriği önemsizdir.

Yeniden emilim. Birincil idrar, suyun ters filtrelenmesiyle konsantre edilir (orijinal hacminin yaklaşık 100 katı). Aynı zamanda, aktif taşıma mekanizmasına göre, hemen hemen tüm düşük molekül ağırlıklı maddeler, özellikle glikoz, amino asitler ve ayrıca elektrolitlerin çoğu - inorganik ve organik iyonlar - tübüllerde yeniden emilir (Şekil 2).

Amino asitlerin yeniden emilimi, gruba özgü taşıma sistemleri (taşıyıcılar) kullanılarak gerçekleştirilir.

Kalsiyum ve fosfat iyonları. Kalsiyum iyonları (Ca 2+) ve fosfat iyonları böbrek tübüllerinde neredeyse tamamen yeniden emilir ve işlem, enerjinin (ATP formunda) harcanmasıyla gerçekleşir. Ca2+ için verim %99'dan fazla, fosfat iyonları için ise %80-90'dır. Bu elektrolitlerin yeniden emilme derecesi paratiroid hormonu (paratirin), kalsitonin ve kalsitriol tarafından düzenlenir.

Paratiroid bezi tarafından salgılanan peptit hormonu paratirin (PTH), kalsiyum iyonlarının yeniden emilimini uyarır ve aynı zamanda fosfat iyonlarının yeniden emilimini engeller. Diğer kemik ve bağırsak hormonlarının etkisiyle birlikte bu, kandaki kalsiyum iyonlarının seviyesinde bir artışa ve fosfat iyonlarının seviyesinde bir azalmaya yol açar.

Tiroid bezinin C hücrelerinden gelen bir peptit hormonu olan kalsitonin, kalsiyum ve fosfat iyonlarının yeniden emilimini engeller. Bu, kandaki her iki iyonun seviyesinin azalmasına yol açar. Buna göre kalsiyum iyonu seviyelerinin düzenlenmesi açısından kalsitonin, paratirinin bir antagonistidir.

Böbreklerde üretilen steroid hormon kalsitriol, bağırsakta kalsiyum ve fosfat iyonlarının emilimini uyarır, kemik mineralizasyonunu destekler ve böbrek tübüllerinde kalsiyum ve fosfat iyonlarının yeniden emiliminin düzenlenmesinde rol oynar.

Sodyum iyonları. Na + iyonlarının birincil idrardan yeniden emilmesi böbreklerin çok önemli bir işlevidir. Bu oldukça verimli bir işlemdir: Na+'nın yaklaşık %97'si emilir. Steroid hormonu aldosteron uyarır ve atriyumda sentezlenen atriyal natriüretik peptid [ANP] ise tam tersine bu süreci engeller. Her iki hormon da, kan plazması ile yıkanan tübül hücrelerinin (nefronun distal ve toplayıcı kanalları) plazma zarının o tarafında lokalize olan Na + /K + -ATPaz'ın çalışmasını düzenler. Bu sodyum pompası, K+ iyonları karşılığında Na+ iyonlarını birincil idrardan kana pompalar.

Su. Suyun yeniden emilmesi, suyun Na + iyonlarıyla birlikte ozmotik olarak eşdeğer bir hacimde emildiği pasif bir işlemdir. Distal nefronda su ancak hipotalamustan salgılanan peptid hormonu vazopressin (antidiüretik hormon, ADH) varlığında emilebilir. ANP suyun yeniden emilimini engeller. yani suyun vücuttan atılmasını artırır.

Pasif taşıma nedeniyle klorür iyonları (2/3) ve üre emilir. Yeniden emilim derecesi, idrarda kalan ve vücuttan atılan maddelerin mutlak miktarını belirler.

Birincil idrardan glikozun yeniden emilmesi, ATP hidrolizi ile ilişkili, enerjiye bağlı bir süreçtir. Aynı zamanda, Na + iyonlarının eşzamanlı taşınması da eşlik eder (birincil idrardaki Na + konsantrasyonu hücrelerden daha yüksek olduğu için bir gradyan boyunca). Amino asitler ve keton cisimleri de benzer bir mekanizma tarafından emilir.

Elektrolitlerin ve elektrolit olmayanların yeniden emilimi ve salgılanması süreçleri böbrek tübüllerinin çeşitli kısımlarında lokalizedir.

Salgı. Vücuttan atılacak maddelerin çoğu böbrek tübüllerinde aktif taşıma yoluyla idrara girer. Bu maddeler arasında H+ ve K+ iyonları, ürik asit ve kreatinin ve penisilin gibi ilaçlar yer alır.

İdrarın organik bileşenleri:

İdrarın organik fraksiyonunun ana kısmı, nitrojen metabolizmasının son ürünleri olan nitrojen içeren maddelerden oluşur. Üre karaciğerde üretilir. Amino asitler ve pirimidin bazlarında bulunan bir nitrojen taşıyıcısıdır. Üre miktarı doğrudan protein metabolizmasıyla ilişkilidir: 70 g protein ~30 g üre oluşumuna yol açar. Ürik asit pürin metabolizmasının son ürünü olarak görev yapar. Kreatinin kendiliğinden siklizasyonu sonucu oluşan kreatinin, kas dokusundaki metabolizmanın son ürünüdür. Günlük kreatinin atılımı bireysel bir özellik olduğundan (kas kütlesi ile doğru orantılıdır), kreatinin glomerüler filtrasyon hızını belirlemek için endojen bir madde olarak kullanılabilir. İdrardaki amino asitlerin içeriği diyetin niteliğine ve karaciğerin etkinliğine bağlıdır. İdrarda amino asit türevleri de (örneğin hippurik asit) bulunur. Kollajende bulunan hidroksiprolin veya aktin ve miyozinin bir parçası olan 3-metilhistidin gibi özel proteinlerin bir parçası olan amino asit türevlerinin idrarındaki içerik, parçalanma yoğunluğunun bir göstergesi olarak hizmet edebilir bu proteinlerden.

İdrarın kurucu bileşenleri karaciğerde sülfürik ve glukuronik asitler, glisin ve diğer polar maddelerle oluşan konjugatlardır.

İdrarda birçok hormonun (katekolaminler, steroidler, serotonin) metabolik dönüşüm ürünleri bulunabilir. Nihai ürünlerin içeriğine bağlı olarak, bu hormonların vücuttaki biyosentezi değerlendirilebilir. Hamilelik sırasında oluşan protein hormonu koriogonadotropin (CG, M 36 kDa) kana girer ve idrarda immünolojik yöntemlerle tespit edilir. Hormonun varlığı hamileliğin bir göstergesi olarak hizmet eder.

Hemoglobinin parçalanması sırasında oluşan safra pigmentlerinin türevleri olan ürokromlar idrara sarı rengini verir. İdrar, ürokromların oksidasyonu nedeniyle depolama sırasında koyulaşır.

İdrarın inorganik bileşenleri (Şekil 3)

İdrar eser miktarda Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ ve NH4 + katyonları, Cl - anyonlar, SO 4 2- ve HPO 4 2- ve diğer iyonları içerir. Dışkıdaki kalsiyum ve magnezyum içeriği idrardakinden önemli ölçüde daha yüksektir. İnorganik maddelerin miktarı büyük ölçüde diyetin doğasına bağlıdır. Asidoz ile amonyak atılımı büyük ölçüde artabilir. Birçok iyonun atılımı hormonlar tarafından düzenlenir.

Fizyolojik bileşenlerin konsantrasyonundaki değişiklikler ve idrarın patolojik bileşenlerinin görünümü, hastalıkları teşhis etmek için kullanılır. Örneğin diyabette idrarda glikoz ve keton cisimleri bulunur (Ek).

4. İdrar oluşumunun hormonal düzenlenmesi

İdrarın hacmi ve içindeki iyonların içeriği, hormonların birleşik etkisi ve böbreğin yapısal özellikleri nedeniyle düzenlenir. Günlük idrar hacmi hormonlardan etkilenir:

ALDOSTERON ve VASOPRESSİN (etki mekanizmaları daha önce tartışılmıştı).

PARATHORMON - protein-peptit niteliğindeki bir paratiroid hormonu (cAMP aracılığıyla membran etki mekanizması) ayrıca tuzların vücuttan uzaklaştırılmasını da etkiler. Böbreklerde Ca +2 ve Mg +2'nin tübüler yeniden emilimini arttırır, K +, fosfat, HCO 3 - atılımını arttırır ve H + ve NH 4 + atılımını azaltır. Bunun temel nedeni fosfatın tübüler yeniden emilimindeki azalmadır. Aynı zamanda kan plazmasındaki kalsiyum konsantrasyonu da artar. Paratiroid hormonunun hiposekresyonu zıt fenomenlere yol açar - kan plazmasındaki fosfat içeriğinde bir artış ve plazmadaki Ca + 2 içeriğinde bir azalma.

ESTRADIOL bir kadın cinsiyet hormonudur. 1,25-dioksivitamin D3 sentezini uyarır, böbrek tübüllerinde kalsiyum ve fosforun yeniden emilimini arttırır.

Homeostatik böbrek fonksiyonu

1) su-tuz homeostazisi

Böbrekler, hücre içi ve hücre dışı sıvıların iyonik bileşimini etkileyerek sabit miktarda suyun korunmasında rol oynar. Bahsedilen ATPaz mekanizması nedeniyle sodyum, klor ve su iyonlarının yaklaşık %75'i proksimal tübüldeki glomerüler filtrattan yeniden emilir. Bu durumda yalnızca sodyum iyonları aktif olarak yeniden emilir, anyonlar elektrokimyasal gradyan nedeniyle hareket eder ve su pasif ve izoozmotik olarak yeniden emilir.

2) böbreklerin asit-baz dengesinin düzenlenmesine katılımı

H+ iyonlarının plazmada ve hücreler arası boşluktaki konsantrasyonu yaklaşık 40 nM'dir. Bu, 7,40 pH değerine karşılık gelir. Koşu konsantrasyonundaki önemli değişiklikler yaşamla uyumlu olmadığından vücudun iç ortamının pH'ı sabit tutulmalıdır.

pH değerinin sabitliği, asit-baz dengesindeki kısa süreli bozuklukları telafi edebilen plazma tampon sistemleri tarafından korunur. Protonların üretimi ve uzaklaştırılması yoluyla uzun vadeli pH dengesi korunur. Tampon sistemlerinde bozukluklar varsa ve örneğin böbrek hastalığı nedeniyle asit-baz dengesi korunmuyorsa veya hipo veya hiperventilasyon nedeniyle solunum sıklığında bozulma varsa, plazma pH değeri kabul edilebilir sınırların ötesine geçer. pH değerinin 7,40 olması durumunda 0,03 üniteden fazla azalmasına asidoz, artmasına ise alkaloz denir.

Protonların kökeni. Protonun iki kaynağı vardır; yiyeceklerdeki serbest asitler ve yiyeceklerden elde edilen proteinlerdeki kükürt içeren amino asitler. Sitrik, askorbik ve fosforik asitler bağırsak yolunda (alkalin pH'ta) proton salgılar. Proton dengesinin sağlanmasına en büyük katkıyı proteinlerin parçalanması sırasında oluşan amino asitler metiyonin ve sistein sağlar. Karaciğerde bu amino asitlerin kükürt atomları, sülfat iyonlarına ve protonlara ayrışan sülfürik asite oksitlenir.

Kaslarda ve kırmızı kan hücrelerinde anaerobik glikoliz sırasında glikoz laktik asite dönüştürülür ve bunun ayrışması laktat ve proton oluşumuna yol açar. Karaciğerde keton cisimciklerinin (asetoasetik ve 3-hidroksibütirik asitler) oluşumu da protonların salınmasına yol açar; keton cisimlerinin fazlalığı, plazma tampon sisteminin aşırı yüklenmesine ve pH'ın düşmesine (metabolik asidoz; laktik asit → laktik asidoz, keton cisimleri → ketoasidoz). Normal koşullar altında bu asitler genellikle CO2 ve H2O'ya metabolize olur ve proton dengesini etkilemez.

Asidoz vücut için özel bir tehlike oluşturduğundan böbreklerin bununla mücadele edecek özel mekanizmaları vardır:

a) H + salgılanması

Bu mekanizma, distal tübül hücrelerinde meydana gelen metabolik reaksiyonlarda CO2 oluşum sürecini içerir; daha sonra karbonik anhidrazın etkisi altında H2C03 oluşumu; H + ve HCO3'e daha fazla ayrışması ve H + iyonlarının Na + iyonları ile değiştirilmesi. Daha sonra sodyum ve bikarbonat iyonları kana karışarak kanın alkali hale gelmesine neden olur. Bu mekanizma deneysel olarak test edilmiştir - karbonik anhidraz inhibitörlerinin eklenmesi, ikincil idrarda sodyum kaybının artmasına ve idrarın asitlenmesinin durmasına yol açar.

b) amonyak oluşumu

Böbreklerdeki amonyojenez enzimlerinin aktivitesi özellikle asidoz koşullarında yüksektir.

Amonyojenez enzimleri arasında glutaminaz ve glutamat dehidrojenaz bulunur:

c) glukoneogenez

Karaciğer ve böbreklerde görülür. Sürecin anahtar enzimi renal piruvat karboksilazdır. Enzim asidik ortamda en aktiftir; aynı karaciğer enziminden farkı budur. Bu nedenle böbreklerdeki asidoz sırasında karboksilaz aktive olur ve asitle reaksiyona giren maddeler (laktat, piruvat) daha yoğun bir şekilde asidik özelliği olmayan glikoza dönüşmeye başlar.

Bu mekanizma, oruçla ilişkili asidozda (karbonhidrat eksikliğinden veya genel beslenme eksikliğinden) önemlidir. Asidik özelliklere sahip olan keton cisimciklerinin birikmesi glukoneogenezi uyarır. Bu da asit-baz durumunun iyileştirilmesine yardımcı olur ve aynı zamanda vücuda glikoz sağlar. Tam oruç sırasında böbreklerde kan şekerinin %50'ye kadarı oluşur.

Alkaloz ile glukoneogenez inhibe edilir (pH'daki değişikliklerin bir sonucu olarak PVK karboksilaz inhibe edilir), proton sekresyonu inhibe edilir, ancak aynı zamanda glikoliz arttırılır ve piruvat ve laktat oluşumu artar.

Metabolik böbrek fonksiyonu

1) D3 vitamininin aktif formunun oluşumu. Böbreklerde, mikrozomal oksidasyon reaksiyonunun bir sonucu olarak, aktif D3 vitamini - 1,25-dioksikolekalsiferol formunun olgunlaşmasının son aşaması meydana gelir. Bu vitaminin öncüsü olan D3 vitamini, kolesterolden gelen ultraviyole ışınlarının etkisi altında ciltte sentezlenir ve daha sonra hidroksillenir: önce karaciğerde (25. pozisyonda) ve sonra böbreklerde (1. pozisyonda). Böylece böbrekler, D3 vitamininin aktif formunun oluşumuna katılarak vücuttaki fosfor-kalsiyum metabolizmasını etkiler. Bu nedenle böbrek hastalıklarında D3 vitamininin hidroksilasyon süreçleri bozulduğunda OSTEODISTROFİ gelişebilir.

2) Eritropoezin düzenlenmesi. Böbrekler, renal eritropoietik faktör (REF veya ERYTROPOETIN) adı verilen bir glikoprotein üretir. PEF'in hedef hücreleri olan kırmızı kemik iliği kök hücrelerini etkileyebilen bir hormondur. PEF, bu hücrelerin gelişimini sritropoez yolu boyunca yönlendirir; kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu uyarır. PEF salınım hızı böbreklere oksijen sağlanmasına bağlıdır. Gelen oksijen miktarı azalırsa PEF üretimi artar; bu, kandaki kırmızı kan hücrelerinin sayısında artışa ve oksijen tedariğinde iyileşmeye yol açar. Bu nedenle böbrek hastalıklarında bazen böbrek anemisi de görülür.

3) Proteinlerin biyosentezi. Böbreklerde diğer dokular için gerekli olan proteinlerin biyosentezi süreçleri aktif olarak gerçekleşmektedir. Bazı bileşenler burada sentezlenir:

Kan pıhtılaşma sistemleri;

Kompleman sistemleri;

Fibrinoliz sistemleri.

Böbreklerde RENİN, jukstaglomerüler aparatın (JA) hücrelerinde sentezlenir.

Renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi, vasküler tonusu düzenleyen başka bir sistemle yakın temas halinde çalışır: Etkisi kan basıncında azalmaya yol açan KALLIKREIN-KININ SİSTEMİ.

Protein kininojen böbreklerde sentezlenir. Kana girdikten sonra, serin proteinazların - kallikreinlerin etkisi altında kininojen, vazoaktif peptitlere - kininlere: bradikinin ve kallidin'e dönüştürülür. Bradikinin ve kallidin'in damar genişletici etkisi vardır - kan basıncını düşürürler. Kininlerin inaktivasyonu, karboksikatepsinin katılımıyla meydana gelir - bu enzim aynı anda her iki vasküler tonu düzenleme sistemini de etkiler ve bu da kan basıncında bir artışa yol açar. Karboksikatepsin inhibitörleri, belirli arteriyel hipertansiyon formlarının (örneğin, klofelin ilacı) tedavisinde tıbbi amaçlar için kullanılır.

Böbreklerin kan basıncının düzenlenmesine katılımı aynı zamanda hipotansif etkiye sahip olan ve böbreklerde lipit peroksidasyon reaksiyonları (LPO) sonucu araşidonik asitten oluşan prostaglandinlerin üretimi ile de ilişkilidir.

4) Protein katabolizması. Böbrekler, birincil idrarla filtrelenen bazı düşük moleküler ağırlıklı proteinlerin (5-6 kDa) ve peptitlerin katabolizmasında rol oynar. Bunlar arasında hormonlar ve diğer bazı biyolojik olarak aktif maddeler bulunur. Tübüler hücrelerde, lizozomal proteolitik enzimlerin etkisi altında, bu proteinler ve peptitler, kana giren ve diğer dokuların hücreleri tarafından yeniden kullanılan amino asitlere hidrolize edilir.