Физиологија pH, дишење, бубрег, црн дроб
Придонес на дишењето, функцијата на бубрезите и црниот дроб во pH хомеостазата
20 мм/г), уреата се излачува бубрежно, глутаминот може да стане бикарбонат (кој повторно се апсорбира) и амониум (кој влегува во урината). Амониумскиот механизам е метаболички регулиран: Глутаминот се распаѓа во проксималниот тубул до α-кетоглутарат - се формираат и се лачат две молекули на амониум. Амониумот може да се земе само со тешкотии од тубуларниот лумен во проксималната тубуларна клетка.
Асцендентниот екстремитет на јамката Хенле апсорбира амониум, кој потоа влегува во интерстициумот на бубрежната медула. Еден дел се рециркулира во бубрежното ткиво; дел е подигнат и детоксициран во црниот дроб; некои се излачуваат во урината (
40 мм/г).
Екскреција на азот (
6-12 g/d, или околу 100 mg/kg/d) се јавува главно преку уреа (12-25 g/d; моларна маса 60, од кои азот: 28). Со диета без протеини, излачувањето на азот паѓа за неколку дена на помалку од половина од почетната вредност (
Бубрезите ја менуваат екскрецијата на H + во зависност од ацидо-базниот статус на организмот: Кај ацидоза, повеќе водородни јони се отстрануваат од организмот преку урината, кај алкалоза помалку.
Размена за натриум: Кога ќе се намали клеточната pH, тубуларните клетки лачат H + наспроти Na + на луминалната мембрана (проксимална тубула, дистална тубула, цевка за собирање) - особено ако метаболизмот е кисел. Бикарбонатот се троши во луменот, небикарбонатни пуфери како фосфат, се произведува СО2. Ова дифундира назад во тубуларната клетка и повторно формира H + и HCO3 - .
Конверзијата на CO2 H2CO3 се забрзува со јаглеродна анхидраза, инхибиторот на јаглеродна анхидраза има заостанувачки ефект врз целиот процес и ја инхибира апсорпцијата на натриум. Водородните јони за возврат се излачуваат, бикарбонатните јони се пренесуваат на крвта како пуфер. Најголемиот дел од секрецијата на H + се користи за повторна апсорпција на бикарбонат .
На крајот на проксималната тубула, pH вредноста на тубуларната течност може да биде под 7,0, крајната урина може да достигне pH од околу 4,4, што одговара на илјада пати поголема од концентрацијата на водородни јони (7,4 - 4,4 = 3,0; 3 е декаден логаритам од 1000).
Водородните јони може да се излачат како јони на амониум: видете подолу. Ацидозата се компензира ренално со излачување на кисели валентни, што значи дека се намалува екскрецијата на бикарбонат (се користи за пуфер, се произведува СО2, кој лесно се издишува во случај на нереспираторно нарушување) и излачувањето на „маскирани водородни јони“ во Форма на H 2 PO 4 - (лачењето на фосфатот се одвива без внесување на енергија) и NH 4 + се зголемуваат (второто со задоцнување од 1-2 дена):
Во случај на алкалоза, обратно, излачување на фосфат и (со одредено задоцнување) излачување на амониум, а во случај на нереспираторно нарушување, исто така, издишување на СО2.
Wallидните клетки специјализирани за размена релевантна за pH се наоѓаат во дисталниот тубуларен систем и во собирните канали на бубрезите:
0,1-0,2%) од водородните јони се излачуваат слободно, главниот дел како H2PO4 - .
Молекулите што содржат азот, фосфор или сулфур се излачуваат и преку бубрезите и преку цревата:
30 mM/d од (ова одговара на
0,2% од респираторните далечни киселински валенти).
Околу 40 мм валентни киселини се излачуваат како амониум дневно. („Амониумскиот механизам“ е опишан подолу.)
Реапсорпцијата се одвива до
80% во проксималната тубула како јаглерод диоксид (преку „CO2-бикарбонат механизам“, бидејќи бикарбонатот не може да помине низ луминалната тубуларна мембрана: CO 2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 -). Степенот на реапсорпција зависи од pC O2 и pH на урината:
Висок pCO2 во тубулата го зголемува градиентот и промовира повторна апсорпција;
Ако pH на урината е под 6,5, бикарбонатот повеќе не се излачува (ова значи дека екскрецијата на киселина одговара на збирот на излачената титратирана киселина плус NH4 +).
15-20 mol CO 2/d) - убедливо најважниот орган на екскреција на киселина (отстранува околу 250 пати повеќе киселински валенции од телото отколку бубрезите со капацитет на екскреција на киселина од
0,07 М/г); бубрежната екскреција на "непостојани" киселински валентни, сепак, не може да биде преземена од кој било друг орган.
Во случај на хипервентилација е обратно, се јавува хипокапнија (артериски pC O2
Централните хеморецептори се активираат со зголемување на артерискиот pC O2 и намалување на pH во крвта и алкохолот, периферни хеморецептори со намалување на артерискиот p O2 (гломера каротика и аорта, аференција преку IX и X кранијални нерви).
За повеќе детали видете таму
Респираторната ацидоза ја стимулира екскрецијата на H + во бубрезите - излачувањето со амониум произведува повеќе бикарбонат (метаболички надомест); во респираторната алкалоза е обратно.
450 мм/г),
Аспартат (
450 мм/г),
Глутамат (
20 мм/г).
Деаминација на аспартат во црниот дроб доведува до формирање на NH3 и уреа (
Амониум механизам. Екскрецијата на јони на амониум е особено важна бидејќи е метаболички регулирана. Глутаминот стигнува до бубрезите преку крвотокот, се апсорбира во проксималната тубула преку Na cotransport (антипортер) и се дели на глутамат и амонијак (NH3) со помош на глутаминаза.
Амонијакот е растворлив во липиди и електронеутрален и со тоа пасивно мигрира од тубуларната ќелија во тубуларниот лумен (NH3 е тубуларен).
H + е електрогенски и се лачи преку Na +/H + антипорт во зависност од АТП.
Еднаш во тубуларниот лумен, H + и NH3 се комбинираат и формираат NH4 +; позитивно наелектризираните јони на амониум можат тешко да се апсорбираат во проксималната тубуларна клетка, така што тие остануваат во луменот.
Вредноста на pK на овој систем е 9,0 - со pH 7,4 мнозинството (97,5%) е достапно како NH4 +, само 2,5% како NH3. Ако pH вредноста падне, оваа нерамнотежа се зголемува (со pH од 5,0, тоа е повеќе од 100: 1 за NH4 +).
| > 30% од протоните се излачуваат преку NH4 +. |
Само асцендентниот екстремитет на јамката Хенле апсорбира амониум (котранспорт со натриум и хлорид) и го „ослободува“ како амонијак повторно преку базолатералната мембрана во интерстициумот на бубрежната медула. Ова доведува до акумулација на NH4 +. Еден дел се рециркулира во бубрежното ткиво; дел се апсорбира во крвта и се детоксицира од црниот дроб; некои се излачуваат во урината (
85%) за екскреција на азот (
900 мм азот/ден). Со диета без протеини има значително помалку азот, екскрецијата на азот паѓа на третина во рок од една недела (од
120 mg/kg/d до околу 40 mg/kg/d, што значи намалување од пр. 10 g/d на 3 g/d за лице со тежина од 80 kg.
Синтеза на уреа (
450 mM/d) троши и H + и HCO3 -; ова се случува во перипорталната област на црниот дроб лобус.
Екскрецијата на уреа не е директно pH-ефективна. Ако рН во крвта се зголеми (алкалоза), излачувањето на азот преку уреа е принудено (а помалку азот се излачува преку амониум). Во ацидоза е обратно; излачувањето на јони на амониум се зголемува (NH3 е слаба основа; вредноста на pK на системот NH3/NH4 + е 9,2, така што при pH 7,2 има 100 пати повеќе NH4 + од NH3).
Барањата на киселинско-базната рамнотежа се земаат предвид преку системот глутамин-глутамат, во кој се вклучени ткива на црниот дроб и бубрезите:
Во ацидоза, глутамат се повеќе се користи за врзување на амониум; се произведува глутамин (во близина на централната вена, т.е. помалку кислородниот регион на ацинарот). Во случај на алкалоза, од друга страна, се зголемува формирањето на уреа.