posao spisak apotekacenovnik lekovakontakt

Author Topic: Reapsorpcija vode  (Read 10956 times)

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Offline Bred

  • The S[h]ef
  • Administrator
  • Doktor daktilografskih nauka
  • *******
  • Posts: 17763
  • Gender: Male
  • Ekser koji se istupi sam sebe bruka
    • Farmacija forum
Reapsorpcija vode
« on: 12-05-2006, 13:19:56 »

Reapsorpcija vode
Bubrezi mogu da kontrolišu ekskreciju vode nezavisno od sposobnosti da regulišu ekskreciju
jednog broja fiziološki značajnih supstanci, kao što su Na, K, H, urea. Drugim rečima, bubrezi, ako je to
potrebno, mogu da izlučuju velike količine hipoosmotskog urina u odnosu na plazmu i obrnuto, u cilju čuvanja vode u
organizmu, malu količinu jako koncentrovanog urina. Sa aspekta preživljavanja daleko je značajnija sposobnost
koncentrovanja urina.
Od 180 l tečnosti koja se isfiltrira dnevno u glomerulima, urinom se ekskretira oko 1-1.5 l. U
ekstremnim uslovima ista ukupna količina rastvorenih supstanci može tokom 24 h da se izluči u 500
ml urina osmolarnosti 1200 mosmola/l ili u 23.3 l urina čija je osmolarnost 30-40 mosmola/l. Ovi
podaci ukazuju na 2 važne činjenice:
1. Najmanje 87% vode iz glomerularnog filtrata se uvek reapsorbuje, čak i kad bi volumen
urina iznosio 23.3 l
2. Od preostalih 13%, količina vode koja se reapsorbuje može da varira i to bez uticaja na
ukupnu količinu (naravno ne i na koncentraciju) rastvorenih supstanci.
Reapsorpcija vode se vrši u proksimalnom tubulu, silaznom tankom kraku Henleove petlje,
distalnom tubulu i sabirnim kanalićima.
U proksimalnom tubulu se reapsorbuje 60-70% isfiltrirane vode. Reapsorpcija se vrši
pasivno, na osnovu osmotskog gradijenta generisanog reapsorpcijom rastvorenih supstanci. Taj
gradijent nije veliki, ali je proksimalni tubul izuzetno permeabilan za vodu. Voda prolazi kroz kanale
za vodu u apikalnoj i bazolateralnoj membrani koji se zovu akvaporini 1 (AQP1). Kako se u
proksimalnom tubulu reapsorbuje 60-70% rastvorenih supstanci, tečnost koja napušta proksimalni
tubul je izoosmotska (300 mOsmola/l).
Poseban značaj u koncentrovanju urina ima Henleova petlja jukstamedularnih nefrona. U
Henleovim petljama se reapsorbuje još oko 15% vode. Reapsorpcija se vrši samo u silaznom kraku
koji je permeabilan za vodu, a relativno slabo propustljiv za rastvorene supstance. Uzlazni debeli
segment ne propušta vodu. Zbog ovakvih osobina zidova Henleove petlje, voda iz silaznog segmenta
difunduje u hiperosmotski intersticijum medule bubrega, a tečnost koja ostaje u lumenu se koncentriše
i njena osmolarnost se izjednačava sa okolnim intersticijumom. Tubularna tečnost na vrhu bubrežnih
piramida dostiže maksimalnu hipertoničnost od 1200 mOsmola/l. U uzlaznom debelom kraku, koji je
neprospustljiv za vodu, Na, Cl i još neki joni se reapsorbuju, tubularna tečnost se razblažuje i na vrhu
uzlaznog segmenta ili izlasku iz Henleove petlje ona je hipotonična u odnosu na plazmu.
U distalnom tubulu se reapsorbuje još 5% vode. Tečnost koja napušta distalni tubul uvek je
hipotonična.
Reapsorpcija vode u kortikalnim i medularnim sabirnim kanalićima je hormonski
regulisana od strane vazopresina. Vazopresin povećava permeabilitet ćelija sabirnih kanalića za vodu.
On se vezuje za V2 vazopresinske receptore na bazolateralnoj membrani koji aktiviraju adenilat
ciklazu. Porast intracelularne koncentracije cAMP aktivira jednu ili više protein kinaza. To ima za
posledicu umetanje vezikula koje sadrže kanale za vodu (AQP 2 sistem) u apikalnu membranu.
Vezikule sa formiranim kanalima su locirane ispod apikalne membrane, a vazopresin omogućava
njihovo ugrañivanje u membranu. Dugoročno, vazopresin povećava transkripciju gena za AQP2 i
količinu ovih kanala. U odsustvu vazopresinske stimulacije vezikule se povlače duboko u citoplazmu
(reinternalizuju se) i apikalna membrana postaje praktično nepropustljiva za vodu.
Pri maksimalnom delovanju vazopresina, voda izlazi iz hipotonične tečnosti kortikalnih
sabirnih kanalića u intersticijum kore, pa tečnost u sabirnim kanalićima kore postaje izotonična.
Izotonična tečnost prelazi u sabirne kanaliće medule bubrega. Intersticijum medule je hipertoničan i tu
se voda reapsorbuje na osnovu osmotskog gradijenta, a konačni urin postaje hipertoničan. Kod ljudi
osmolarnost urina može da dostigne 1400 mosmola/l, uz maksimalnu reapsorpciju 99.7% vode i
ekskreciju 0.3% filtrirane vode.
U odsustvu vazopresina, zbog relativne nepropustljivosti sabirnih kanalića za vodu, urin ostaje
hipotoničan (oko 30 mosmola/l) i izlučuje se u ogromnoj zapremini. Lako se može izračunati da se pod
2
XII– II 2006. B.PLEĆAŠ
kontrolom vazopresina nalazi 13% filtrirane vode. Iako taj procenat sam po sebi ne deluje impozantno,
kada se obračuna na 180 l filtrirane tečnosti, izlazi da je ogromna zapremina vode 23.3 l pod
kontrolom vazopresina.
Mehanizmi odgovorni za koncentrovanja urina
Mehanizam koji koncentriše urin zavisi od hiperosmolalnosti IST medule bubrega i porasta
osmolalnosti IST u pravcu od kortiko-medularne granice ka vrhu piramida bubrega.
Osmolalnost krvne plazme i skoro svih delova tela je oko 300 mOsm/l. Osmolalnost medule
bubrega je mnogo veća, a u predelu vrhova bubrežnih piramida dostiže najvišu vrednost od 1200
mOsmol/l.
Faktori koji doprinose visokoj osmolalnosti medule su:
1. Aktivni transport Na+, Cl-, K+ i drugih jona iz debelog uzlaznog kraka Henleove petlje.
2. Aktivni transport jona iz medularnih sabirnih kanalića u IST medule.
3. Pasivna difuzija velike količine uree iz sabirnih kanalića medule u IST.
4. Difuzija mnogo manje količine vode nego supstanci iz tubularne tečnosti u intersticijum.
Hiperosmolalnost IST medule i porast osmolalnosti ka vrhu piramida uspostavlja se
mehanizmom protivstrujnog pojačivača ili pojačivača suprotnog smera. Glavnu ulogu u ovom
mehanizmu ima Henleova petlja, tj. njena dva kraka postavljena paralelno, ali sa suprotnim smerom
protoka tubularne tečnosti i različitim permeabilitetom krakova za vodu i supstance. Uzlazni krak iz
koga se reapsorbuju joni i urea, ali ne i voda, odgovoran je za hipertoničnost medule. Hipertoničnost
medule izvlači vodu iz silaznog kraka koji je nepropustljiv za jone i druge supstance.
Mehanizam pojačivača suprotnog smera
U početni deo Henleove petlje ulazi izotonična tubularna tečnost. Zamislimo situaciju pre
uspostavljanja hiperosmolalnosti medule: IST medule je izotonična, a izotonična tečnost iz
proksimalnog tubula ispunjava celu Henleovu petlju i zatim se nakratko obustavi priliv tečnosti iz
proksimalnog tubula. Pošto su u membrani uzlaznog kraka Henleove petle prisutni transportni sistemi
koji aktivno transportuju jone, prevenstveno Na i Cl, iz tubularne tečnosti u IST medule, osmolalnost
IST medule će se povećavati, a tubularna tečnost u uzlaznom kraku petlje će se razblaživati. Povećana
osmolalnost IST medule izvlači vodu iz silaznog kraka Henleove petlje u kome se time tubularna
tečnost koncentriše. Nastaje nova situacija u kojoj je u celom silaznom kraku osmolalnost 400
mOsmol/l, u uzlaznom kraku 200 i u IST medule 400 mOsmol/l. Zatim započinje novi ciklus: iz
proksimalnog tubula stiže nova količina izotonične tubularne tečnosti, koja potisne prisutnu tubularnu
tečnost u Henleovoj petlji ka distalnom tubulu. Iz uzlaznog kraka ponovo se reapsorbuju joni,
povećavajući osmolalnost IST medule, a iz silaznog kraka se reapsorbuje voda. Meñutim, vrednosti
osmolalnosti se povećavaju i u silaznom kraku i meduli u odnosu na prethodni ciklus. Proces se
ponavlja pri svakom ulasku nove količine izotonične tubularne tečnosti iz proksimalnog tubula, ali pri
svakom ciklusu nova količina NaCl se dodaje IST medule i njena osmolalnost se povećava, što je
zapravo efekat pojačavanja. Efekat pojačavanja postoji i u silaznom kraku Henleove petlje. Na taj
način uspostavlja se osmotski gradijent od 300 do 1200 mOsmol/l u IST medule u pravcu
kortikalna granica – vrhovi bubrežnih piramida. Isti osmotski gradijent postoji i u silaznom kraku
Henleove petlje. Istovremeno, izmeñu istog nivoa uzlaznog i silaznog kraka postoji uspostavlja razlika
osmolalnosti tubularne tečnosti koja uvek iznosi 200 mOsmola/l.
Protivstrujni pojačivač je mehanizam koji troši energiju. Utrošak se javlja u uzlaznom
segmentu Henleove petlje za rad Na-K pumpe na bazolateralnoj membrani epitelnih ćelija i drugih
transportnih mehanizama koji aktivno izbacuju jone u IST medule, a omogućavaju odvoñenje viška
vode iz medule..
Hiperosmolalnost medule se održava zahvaljujući specijalizovanom krvotoku medule:
1. Mali protok krvi kroz medulu sprečava veliki gubitak supstanci iz IST medule.
3
XII– II 2006. B.PLEĆAŠ
2. Krvni sudovi medule vaza rekta imaju ulogu izmenjivača suprotnog smera
(protivstrujnog izmenjivača) koji takoñe sprečava ispiranje supstanci iz medule.
Izmenjivač suprotnog smera
Kraci vaza rekta su kao i kod Henleove petlje postavljeni paralelno, krv se kroz njih kreće u
suprotnom smeru i zato kraci deluju kao izmenjivači suprotnog smera. Zidovi su tanki i permeabilni za
vodu i supstance iz krvi, izuzev za proteine. U silaznom kraku kapilara krv se koncentriše delom zbog
izlaska vode u hipertoničnu medulu, delom zbog difuzije supstanci iz medule u krv na osnovu
koncentracionog gradijenta. Maksimalni osmolalite koji krv može da dostigne u silaznom kraku vaza
rekta u vrhu bubrežnih papila iznosi 1200 mOsmola/l. Kada se krv uzlaznim krakom vraća prema
korteksu, ona se progresivno razblažuje, delom zbog ulaska vode iz IST medule (vodu privlači
povećana koncentracija proteina u krvi uzlaznog kraka), a delom zbog vraćanja supstanci u IST
medule opet na osnovu koncentracionog gradijenta.
Jasno je da je uloga vaza rekta u tome da odvode višak vode iz medule i tako sprečavaju
razblaživanje IST medule, dok istovremeno omogućavaju recikliranje supstanci u meduli, čime se
sprečava njihovo ispiranje (odvoñenje putem krvi). Na taj način oni održavaju hipertoničnost medule
uspostavljenu protivstrujnim pojačivačem.
Protivstrujna izmena je pasivan proces. Ona zavisi samo od difuzije vode i rastvorenih
supstanci kroz permeabilne zidove vaza rekta.
Sastav urina
Konačni urin je vodeni rastvor specifične težine 1.015 do 1.040. pH urina je obično izmeñu 5 i
8 i blago je hipertoničan (500-800 mOsmol/l). Neorganski sastojci urina su Na, K, Mg, Ca, NH4, Cl,
PO4. Od organskih sastojaka najzastupljeniji su urea i kreatinin, a prisutni su i mnogi metaboliti
odreñenih fizioloških i egzogenih suspstanci. Sastojci krvi koji normalno nisu prisutni u urinu su
glukoza, amino kiseline, proteini i krvne ćelije.
Mikturicija
Refleks pražnjenja mokraćne bešike
Mokraćna bešika je organ u kome se urin deponuje izmeñu 2 pražnjenja.
Glatka muskulatura bešike se kolektivno naziva mišićem detrusorom. Deo detrusora na bazi mokraćne bešike gde
započinje uretra je unutrašnji uretralni sfinkter. Spoljašnji uretralni sfinkter izgrañen je od poprečno-prugastih mišića.
Mokraćna bešika ima parasimpatikusnu i simpatikusnu inervaciju. Parasimpatikusnu inervaciju prima preko
pelvičnih nerava i ona je odgovorna za kontrakcije detrusora. Simpatikusna inervacija se ostvaruje preko hipogastričnih
nerava, ali ona verovatno nema ulogu u kontrakcijama bešike, već prevenstveno inerviše krvne sudove.
Spoljašnji uretralni sfinkter je inervisan somatskim nervima nervima pudendes i pod voljnom je kontrolom.
Organizacija glatkih mišićnih ćelija detrusora je takva da kada je on relaksiran, unutrašnji uretralni sfinkter je
relaksiran i obrnuto.
Autonomni refleks, refleks mikturicije je primarni regulator pražnjenja mokraćne bešike. Viši
nervni centri vrše finalnu kontrolu u smislu sprečavanja ili započinjanja refleksa.
Kada zapremina bešike dostigne odreñenu vrednost (300-400 ml), aktiviraju se receptori za
istezanje u njenom zidu i informacije se preko aferentnih vlakana pelvičnih nerava za mokraćnu bešiku
prenose u refleksni centar smešten u sakralnim segmentima kičmene moždine. Aktiviraju se eferentna
vlakna pelvičnih nerava za detrusor, istovremeno se inhibiraju motorni neuroni čija vlakna inervišu
spoljašnji uretralni sfinkter i koja su inače tonično aktivna i drže sfinkter zatvorenim. To rezultuje
kontrakcijama zidova mokraćne bešike, otvaranjem oba sfinktera i mokrenjem.
Sa receptora za istezanje mokraćne bešike informacije se ascendentnim putevima prenose u
više centre, tj. u mozak, dovodeći do senzacije napunjenosti bešike i potrebe za mokrenjem. Ako
okolnosti nisu odgovarajuće, mokrenje može voljno da se spreči preko descendentnih puteva koji
aktiviraju somatske neurone za spoljašnji sfinkter, a inhibiraju eferentne parasimpatikusne neurone za
detrusor. Mokrenje može voljno i da se izazove, bez obzira na stepen napunjenosti bešike.
4
XII– II 2006. B.PLEĆAŠ
ODRŽAVANJE ACIDO-BAZNE RAVNOTEŽE
Održavanje acido-bazne ravnoteže predstavlja zapravo održavanje koncentracije H jona u
telesnim tečnostima konstantnom. To je jedan od najvažnijih homeostatskih mehanizama u organizmu,
budući da koncentracija H jona, ili pH, utiče na ključne procese:
1. Brzinu hemijskih reakcija koje su katalizovane enzimima
2. Permeabilitet ćelijskih membrana
3. Ćelijsku strukturu.
Većina ovih efekata je posledica uticaja H na električni naboj i svojstva proteina.
U odnosu na druge jone, koncentracija H se u telesnim tečnostima, sa izuzetkom želudačnog
soka, održava na vrlo niskom nivou, prosečno 4x10-5 mEq/l, dok je npr. koncentracija Na+ u ECT oko
142 mEq/l. Zahvaljujući vrlo preciznoj kontroli, koncentracija H u ECT varira vrlo malo.
pH arterijske krvi je 7.4, a venske je nešto niži zbog većeg sadržaja CO2 i iznosi 7.35.
Intracelularni pH je obično nešto niži od ekstracelularnog zbog produkcije CO2 i drugih kiselih
metabolita. U ćelijskim organelama pH može veoma mnogo da se razlikuje u odnosu na citoplazmu.
Npr. u lizozomima je oko 4.5.
pH ECT koji je kompatibilan sa životom je od 6.8-7.8.
Pri uobičajenoj ishrani bogatoj proteinima dnevno se iz metabolizma oslobodi 50-100 mmol H
jona u obliku neorganskih i organskih kiselina koji ne potiču CO2, odnosno ugljene kiseline i
organizam je izloženiji opasnosti od viška nego od manjka H jona. Kod vegeterijanske ishrane nastaje
više baza u metabolizmu.
Iz metabolizma se dnevno oslobaña oko 300 l CO2. CO2 je potencijalna kiselina u telesnim
tečnostima jer hidriranjem daje ugljenu kiselinu. CO2, odnosno H2CO3 se naziva i volatilna, isparljiva
kiselina, jer se eliminiše preko pluća. Sve dok se ovaj CO2 eliminiše preko pluća istom brzinom
kojom nastaje, on ne utiče na pH ECT.
Iz metabolizma proteina nastaju i jake kiseline: H2SO4, HCl i H3PO4. U odreñenim uslovima u
organizmu se produkuju i veće količine mlečne, acetosirćetne i beta-hidroksi buterne kiseline. Sve ove
kiseline se nazivaju neisparljive ili fiksne kiseline jer ne mogu da se eliminišu preko pluća. One
neisparljive kiseline koje nastaju iz normalnog metabolizma ne cirkulišu slobodne, već se odmah
puferuju u ECT sa NaHCO3 i prevode u Na-soli.
Odgovor na poremećaj acido-bazne ravnoteže
pH ECT se održava u vrlo uskom rangu od 7.4 ± 0.02. U kliničkoj praksi, normalnim se
smatraju vrednosti od 7.35 do 7.45.
Faktore od kojih zavisi pH ECT daje Henderson-Haselbalhova jednačina. Ona se izvodi iz
konstante disocijacije ugljene kiseline i glasi:
[HCO3
-
]
pH = 6.1 + log -----------------
0.03 x PCO2
Koncentracija ugljene kiseline je predstavljena proizvodom parcijalnog pritiska CO2 u plazmi i
koeficijentom rastvorljivosti CO2 u vodi na temperaturi od 370 koji iznosi 0.03. Ovaj način
predstavljanja koncentracije H2CO3 potreban je zato što je koncentracija H2CO3 u plazmi vrlo mala i
teško se meri.
Jednačina pokazuje da pH ECT varira sa koncentracijom bikarbonata i parcijalnim pritiskom
CO2.
Za procenjivanje acido-baznog statusa u kliničkoj medicini i fiziologiji koristi se sistemska
arterijska krv. Merenje pH pune krvi pehametrom daje podatak o pH vrednosti plazme, a ta vrednost se
može smatrati kao pH ECT.Smanjenje pH ECT ispod 7.35 je acidemija, a patološko stanje koje dovodi do acidemije se
naziva acidoza. Povećanje pH ECT iznad 7.45 je alkalemija, a patološko stanje je alkaloza.
Metabolička acidoza ili metabolička alkaloza su poremećaji koji dovode do promena pH ECT kao posledice promene
koncentracije bikarbonata u plazmi, dok su respiratorna acidoza i respiratorna alkaloza poremećaji koji dovode do
promene PCO2 u krvi.
Za održavanje konstantne vrednosti pH krvi i IST, uprkos permanentne produkcije kiselosti u
organizmu, odgovorna su 3 puferska sistema ili mehanizma:
1. Ekstracelularno i intracelularno puferovanje, koje se obavlja zahvaljujući ekstra- i intracelularnim
hemijskim puferima.
2. Promena intenziteta plućne ventilacije čime se podešava PCO2 u krvi.
3. Direktna eliminacija H i anjona preko bubrega.
Svi puferski sistemi uvek operišu zajedno i u ravnoteži su sa koncentracijom istih H jona u
organizmu, pa se taj princip zove principom izohidrije.
Hemijski puferi
Prva linija odbrane kod poremećaja acido-bazne ravnoteže je ekstracelularno i intracelularno
puferovanje. Odgovor ekstracelularnih pufera je praktično momentalan, dok intracelularni puferi
deluju nešto sporije, u roku od nekoliko minuta.
Kvantitativno najvažniji pufer ECT je sistem HCO3
'
/H2CO3. On je značajan iz više razloga:
1. Komponente pufera su prisutne u velikim količinama. Količina CO2 koja može da nastane iz
metabolizma je praktično neograničena.
2. Iako je konstanta disocijacije, odnosno PK pufera, dosta niža (6.1) od željene, a to je pH
ECT (7.4), pufer je vrlo efikasan jer predstavlja otvoren sistem. To znači da se količina njegovih
komponenti može prilagoñavati potrebama organizma, zahvaljujući regulaciji eliminacije CO2 preko
pluća, a HCO3 preko bubrega.
Puferovanje kiselina ili baza bikarbonatnim puferom uključuje sledeću reakciju:
CO2 + H2O  H2CO3 H+ + HCO3-
Hidriranje CO2 i reverzna reakcija dehidratacije H2CO3 su vrlo spore rekcije ako su
nekatalizovane, a to je slučaj u plazmi. Disocijacija H2CO3 do H i HCO3 jona,i obrnuta reakcija
asocijacije, odvijaju se spontano i gotovo momentalno.
Komponente fosfatnog pufera se kiselina H2PO4
-
(dihidrogen fosfat) i njena konjugovana
baza HPO4
-2
(monohidrogen fosfat).
H2PO4
-  HPO4
-2 + H+
Ovo je vrlo efikasan pufer, zahvaljujući pK od 6.8 koji je vrlo blizu pH ECT. Meñutim,
koncentracija neorganskog fosfata u ECT je prilično niska, pa mu je i kapacitet mali. Velike količine
fosfatnih soli se nalaze u kostima, a organskih fosfata (ATP, ADP i kreatin fosfat) u ćelijama i tu imaju
značajnu pufersku ulogu. Takoñe, fosfatni pufer ima važnu ulogu u tubularnoj tečnosti bubrega.
Proteinski puferi. Proteini konstituišu veliki rezervoar pufera u organizmu i vrlo su dobri
puferi. Oni sadrže brojne jonizujuće grupe koje mogu da daju ili primaju H jon. Neke od tih grupa, npr.
imidazolske histidina, imaju pK vrlo blizu 7.4 i zato su posebno efektivni puferi.
Proteini imaju ulogu kao puferi plazme i intracelularni puferi. Albumini i globulini su puferi
plazme, dok jedan od najznačajnijih intracelularnih pufera hemoglobin iz eritrocita.
Oko 60 do 70% ukupnog hemijskog puferovanja se vrši u ćelijama, najvećim delom
zahvaljujući intracelularnim proteinima.
6
XII– II 2006. B.PLEĆAŠ
Kod respiratorne acidoze i alkaloze, praktično celokupno puferovanje se vrši u ćelijama. Kad PCO2 raste
(respiratorna acidoza), CO2 ulazi u ćelije gde se hidrira, a nastala ugljena kiselina disosuje na H i HCO3. H jon se puferuje
ćelijskim proteinima, a HCO3 napušta ćeliju i povećava koncentraciju u ECT. Proces je obrnut kada je PCO2 smanjen
(respiratorna alkaloza). Tada je reakcija hidriranja CO2 smanjena, pa se H2CO3 formira iz bikarbonata i H jona i time se
redukuje koncentracija HCO3 u plazmi.
Respiratorni odgovor
Respiratorni odgovor na metaboličke poremećaje acido-bazne ravnoteže predstavlja drugu
liniju odbrane i u potpunosti se razvija tokom nekoliko časova.
Po Henderson-Haselbalhovoj jednačini vidi se da porast PCO2 smnajuje pH krvi i obrnuto.
Glavni faktor koji odreñuje PCO2 je intenzitet alveolarne ventilacije. Hiperventilacija smanjuje PCO2
u arterijskoj krvi, koji normalno iznosi oko 40 mm Hg. Hipoventilacija povećava PCO2 ali je
povećanje limitirano, jer hipovetilacija izaziva i hipoksemiju, a ona, kao i hiperkapnija, je jak stimulus
ventilacije.
Uloga bubrega u održavanju acido-bazne ravnoteže
Bubrezi čine treću i konačnu liniju odbrane organizma kod poremećaja acido-bazne ravnoteže.
Oni reaguju sporije, ali imaju veliki puferski kapacitet, jer urinom mogu da eliminišu višak kiselina ili
baza. Kompletan odgovor bubrega javlja se u roku od nekoliko dana.
Da bi bubrezi ostvarili svoju ulogu u održavanju acido-bazne ravnoteže, oni moraju da
ekskretiraju onoliko H jona koliko u metabolizmu nastaje u obliku neisparljivih kiselina. Istovremeno
oni moraju da spreče gubitak HCO3 iz organizma.
Bubrezi regulišu koncentraciju H+ u ECT pomoću 3 osnovna mehanizma:
1. Sekrecije H+
2. Reapsorpcije HCO3
-
3. Stvaranja novih HCO3
-
Sekrecija H+ i reapsorpcija HCO3
-
Sekrecija H+ i reapsorpcija HCO3
- odigrava se u svima delovima tubula izuzev u silaznom
kraku Henleove petlje.
Za svaki sekretirani H, reapsorbuje se 1 HCO3
-. Oko 80 do 90% sekrecije H i reapsorpcije
HCO3 odigrava se u proksimalnom tubulu.
U proksimalnom tubulu, H jon koji nastaje u epitelnoj ćeliji, kroz apikalnu membranu se
transportuje sekundarnim aktivnim transportom, pomoću nosača u membrani četkastog pokrova koji
razmenjuje 1H za 1Na (Na-H antiporter). Drugi mehanizam sekrecije manje količine H jona je preko
H-ATP-aze.
U normalnim uslovima, količina HCO3 jona koja se filtrira (4320 mEq/dan) skoro je ista
količini H+ koja se sekretira u proksimalnom tubulu (4400 mEq/dan). Zbog toga se ovi joni
meñusobno neutrališu, pa je zakišeljavanje tubularne tečnosti u proksimalnom tubulu umerenog
intenziteta, uprkos najintenzivnijoj sekreciji H. Značajno zakišeljavanje se odigrava u distalnim
delovima tubula i u sabirnim kanalićima, mada je u njima sekrecija H znatno manja. Glavni
mehanizam sekrecije je preko H-ATP-aze i K-H-ATP-aze..
Od ukupne količine H+ koja se ekskretira urinom, mala količina je slobodna, dok je 1/3 vezana
sa takozvanim titrabilnim kiselinama, a 2/3 je u formi NH4
+, odnosno NH4Cl.
Reapsorpcija HCO3 je, kao i sekrecija H, najintenzivnija u proksimalnom tubulu. Meñutim,
apikalna membrana epitelnih ćelija proksimalnog tubula je nepropustljiva HCO3, pa se on reapsorbuje
indirektno. Mehanizam je apsolutno zavistan od sekrecije H+.
HCO3 se slobodno filtrira kroz filtracionu membranu i njegova koncentracija u plazmi i
glomerularnom filtratu je skoro ista. Kada glomerularni filtrat stigne u proksimalni tubulu, HCO3 i
7
XII– II 2006. B.PLEĆAŠ
sekretirani H+ formiraju H2CO3. U četkastom pokrovu tubulocita prisutna je karboanhidraza koja
katalizuje dehidrataciju H2CO3 do CO2 i H2O. CO2 lako difunduje kroz apikalnu membranu u
citoplazmu epitelne ćelije. Pod uticajem intracelularne karboanhidraze, CO2 se ponovo hidrira u
H2CO3, a nastala kiselina disosuje na H+ i HCO3
-. H+ će se sekretirati, a HCO3, je zapravo onaj
filtrirani HCO3 koji je reapsorbovan u formi CO2. Iako u proksimalnom tubulu postoji koncentracioni
gradijent izmeñu citoplazme epitelnih ćelija i IST, prolazak HCO3 kroz bazolateralnu membranu
udružen je sa transportom drugog jona: simportom sa Na ili antiportom sa Cl.
Ekskrecija HCO3 urinom zavisi od njegove koncentracije u plazmi. Ako je ona niska, sav
filtrirani HCO3 se reapsorbuje već do sabirnih kanalića. Ako se koncentracija u plazmi poveća,
bikarbonat se izlučuje urinom i urin tada postaje alkalniji.
Kada je količina filtriranog HCO3 manja od količine sekretiranog H+ (jer se HCO3 troši za
ekstracelularno puferovanje), najveći deo H+ se puferuje u tubularnoj tečnosti. Kada bi H+ ostajao
slobodan, njegova koncentracija u tubularnoj tečnosti bi se povećavala, a koncentracioni gradijent
nasuprot koga se H+ sekretira bi rastao. Kada pH urina padne na vrednost oko 4.5 transportni sistem za
sekreciju H+ ne može više da funkcioniše nasuprot tako velikog koncentracionog gradijenta i sekrecija
H+ prestaje. Zbog toga je 4.5 donja granica vrednosti pH urina. Filtrirani HCO3 ne može da neutrališe
celokupni sekretirani H jon, naročito u distalnim tubulima i sabirnim kanalićima, i da se kritični pH
tubularne tečnosti ne bi dostigao u tubularnoj tečnosti postoje i drugi puferi.
Dva glavna urinarna pufera koja vezuju višak H+, naročito ako je on veliki, su amonijačni i
fosfatni pufer. Urinarni fosfati i još neki manje značajni organski puferi (kreatinin, citrati) nazivaju se
titrabilnim kiselinama. Njihova količina se odreñuje titriranjem urina jakom bazom NaOH do pH 7.4,
tj. normalnog pH plazme i glomerularnog filtrata. Broj mEq utrošenog NaOH odgovara broju mEq H+
kombinovanih sa fosfatnim puferima i drugim organskim puferima. Titracija ne uklanja H+ vezan u amonijum
jon, jer je pK reakcije ravnoteže amonijum jon-amonijak 9.2.
Ključni dogañaj pri puferovanju H+ sa nebikarbonatnim puferima je formiranje novih HCO3
u tubulocitima. Bikarbonat se formira iz CO2 koji potiče iz ćelijskog metabolizma ili iz IST. CO2 se, u
prisustvu karboanhidraze, hidrira do ugljene kiseline koja disosuje na H i HCO3. Karboanhidraza je
prisutna u proksimalnom i distalnom tubulu i u sabirnim kanalićima intracelularno, a u proksimalnom tubulu i u četkastom
pokrovu. HCO3 se vraća u krv i nadoknañuje HCO3 utrošen za puferovanje H+ u ECT kad postoji
acidoza. Ovo je vrlo važno jer reapsorbovani HCO3 nije dovoljan da nadoknadi HCO3 iz plazme
utrošene za puferovanje u ECT. Delovanje amonijačnog i fosfatnog pufera naročito dolazi do izražaja
u distalnim tubulima i sabirnim kanalićima, gde praktično više nema filtriranog HCO3. Inače, H+ se
uvek prvo veže za bikarbonat.
Fosfatni pufer
Komponente fosfatnog pufera su HPO4 i H2PO4 (primarni i sekundarni fosfat), koji su zapravo
neresorbovana frakcija filtriranih fosfata. Obe komponente se koncentrišu u tubularnoj tečnosti zbog
relativno slabe reapsorpcije i reapsorpcije vode.
Sekretirani H jon se vezuje za baznu formu fosfata (HPO4) i
konvertuje ga u kiselu formu (H2PO4). Jedan od 2 Na jona koja prate HPO4 se reapsorbuje, a jedan se
sa H2PO4 ekskretira. Za svaki ekskretiran H jon u obliku NaH2PO4, 1 novi bikarbonat se dodaje krvi.
Amonijačni pufer
Amonijačni pufer je najvažniji pufer tubularne tečnosti. pK ovog pufera je 9.2, što znači da se
pri normalnom pH tubularne tečnosti praktično sav NH3 koji uñe u lumen distalnog tubula odmah
vezuje za H jon, dajući NH4 jon. Komponente amonijačnog pufera su NH3 i NH4 jon Ovaj pufer se
stvara u bubregu, a njegova sinteza i ekskrecija su regulisani acido-baznim statusom organizma: u
acidozi sinteza je stimulisana, a u alkalozi inhibirana.
U epitelnim ćelijama proksimalnog tubula NH4 jon se sintetiše iz glutamina. Glutamin
uglavnom potiče iz jetre. Jedan molekul glutamina se metaboliše do 2 molekula NH4 i 2 HCO3 jona.
Jedan deo NH4 se aktivno, pomoću Na-NH4 antiportera sekretira u lumen proksimalnog tubula, a
8
XII– II 2006. B.PLEĆAŠ
drugi u samoj ćeliji disosuje na NH3 i H jon. Amonijak dihunduje, aH se sekretira u tubularnu tečnost,
gde ponovo daju NH4.
Veliki deo ovog NH4 koji potiče iz proksimalnog tubula će se iz uzlaznog kraka Henleove
petlje reapsorbovati u IST medule, gde egzistira u ravnoteži sa NH3.
Zidovi sabirnih kanalića su permeabilni za NH3, pa NH3 difunduje iz IST medule u lumen
kanalića. U lumenu se NH3 kombinuje sa sekretiranim H+ i nastaje NH4. Luminalna membrana je
praktično nepropustljiva za NH4, pa on ne može da se vrati u epitelne ćelije i eliminiše se urinom.
Za svaki NH4 koji se ekskretira, 1 novi HCO3 se generiše i vraća u krv.
Kod hronične metaboličke acidoze, dominantan mehanizam kojim se eliminiše višak kiselosti
je ekskrecija NH4. Tada je koncentracija ovog jona u urinu povećana preko 10 puta.
Regulacija sekrecije H+ u tubulima
Da bi bubrezi ispoljavali svoju ulogu u održavanju acido-bazne ravnoteže, intenzitet sekrecije H+ mora precizno
da se reguliše.
U normalnim uslovima, tubuli moraju da sekretiraju bar toliko H+ koliko je potrebno da se izvrši reapsorpcija
skoro celokupne količine filtriranog HCO3, kao i onu količinu H+ jona koji će se eliminisati kao titrabilne kiseline ili NH4,
čime se organizam oslobaña neisparljivih kiselina.
Najvažniji stimulusi sekrecije H+ su:
1. Porast PCO2
u ECT
2. Smanjenje pH ECT
Porast PCO2 u ECT je praćen i porastom PCO2 u epitelnim ćelijama tubula. Tada se iz više CO2 stvara više H+
koji se sekretiraju.
3. Na sekreciju H+ iz sabirnih kanalića utiče i aldosteron, koji deluje stimulatorno.


 

ALIMS :: Ministarstvo zdravlja :: Farmaceutska komora :: RFZO :: Farmaceutski fakultet
Sajt info: Politika privatnosti :: Uslovi koriscenja :: Disclaimer
Tekstovi objavljeni na ovom sajtu su autorsko delo i zajednicko vlasnistvo vlasnika www.farmaceuti.com sajta i autora tekstova. Dalja distribucija tekstova dozvoljena je iskljucivo u nekomercijalne svrhe i uz jasno citiranje izvora i autora poruke, kao i internet adrese na kojoj se original nalazi. Za sve ostale vidove distribucije, obavezni ste da prethodno zatrazite odobrenje od vlasnika www.farmaceuti.com sajta ili autora teksta. Kompletnu odgovornost za sadrzaj objavljenih tekstova kao i posledice koje mogu nastati usled objavljivanja snose iskljucivo njihovi autori, ciji je pseudonim oznacen pored sadrzaja teksta.
Copyright © 2006-2019 "Farmaceuti.com", all rights reserved - sva prava zadrzana