В этой главе ранее я указывал, что канальцевая реабсорбция и/или секреция многих веществ подвержена физиологической регуляции. Для большинства ве­ществ регуляция осуществляется посредством изменения состояния мембранных белков, участвующих в транспорте (каналы, переносчики), при участии гормонов, нейротрансмиттеров, паракринных и аутокринных агентов. Кроме того, каналы могут также реагировать на изменения локального мембранного потенциала, ме­ханических сил и внутриклеточных ионных концентраций. Реакция каналов и переносчиков (и тем самым клеток) на регуляторные воздействия является ре­зультатом множества возможных событий, суммированных в табл. 4-3.

97

Очень большое число исследований деятельности почек посвящено иденти­фикации специфических каналов и переносчиков в отдельных сегментах каналь­цев и выяснению молекулярных механизмов, посредством которых данные белки функционируют и регулируются. Подробный обзор этих механизмов, конечно, выходит за рамки данной книги.

«Разделение труда» в канальцах

Для лучшего усвоения материала необходимо всегда помнить несколько обоб­щений, касающихся реабсорбции и секреции отдельных веществ различными сег­ментами канальца. Из изложенного выше видно, что для полной экскреции ко­нечных продуктов обмена необходима очень высокая скорость клубочковой фильтрации. Тем не менее это означает, что фильтруемые количества всех ос­тальных низкомолекулярных веществ, растворенных в плазме, также довольно велики. Проксимальный каналец играет главную роль в возвращении всех этих профильтровавшихся веществ в кровь с помощью эффективной реабсорбции. Этот сегмент был назван местом наиболее массивной реабсорбции, поскольку ре-абсорбция каждого реабсорбируемого вещества в максимальной степени происхо­дит именно здесь (эта величина варьирует от 50 до 100 % профильтровавшегося количества) в зависимости от конкретного вещества. Соответственно прокси­мальный каналец является основным местом секреции растворенных веществ, за исключением калия.

Петля Генле, в особенности толстая восходящая ее часть, также реабсорбирует довольно большое количество главных ионов и в меньшей степени воду (15— 35 % профильтровавшегося количества). Вследствие выраженной реабсорбции растворенных веществ проксимальным канальцем и петлей Генле, масса раство­ренных веществ и объем воды, поступающей в более дистальные сегменты, отно­сительно малы. Сегменты канальца, располагающиеся за петлей Генле, очень хо­рошо приспособлены для тонкой регуляции транспорта большинства веществ, и именно они определяют путем изменения скорости реабсорбции и, в небольшом числе случаев, секреции, какими будут конечные количества веществ, экскрети-руемые с мочой. Поэтс|му не удивительно, что большинство (но не все) из меха­низмов, участвующих в гомеостазе, действуют в более дистальных отделах ка­нальца.

Существуют два основных способа преподнесения материала при преподава­нии физиологии почек. Один заключается в фокусировании внимания на каждом отдельном канальцевом сегменте по очереди и комплексном описании всех тех действий, которые в нем происходят; такой подход дает студенту комплексное по­нимание функционирования каждого сегмента канальца. Другой подход, которо­му мы следуем, предполагает концентрирование внимания на судьбе отдельных веществ, перемещающихся вдоль нефрона. При таком подходе в главе 6 вы узнае­те, что происходит с натрием при прохождении его через различные сегменты канальца, в. главе 8 вы узнаете, что происходит с калием и т. д. Чтобы картина, представляемая в данном пособии, была бы целостной, дополнение А содержит полную информацию о реабсорбционной и секреторной деятельности, осуществ­ляемой отдельными сегментами канальца, что уже было изложено в прочих гла­вах. Этот итоговый материал содержит только те данные, которые уже встреча-

4 Зак.600

98

Основные

Ьрввбсорбции и секреции

лись в тексте, поэтому он является прекрасным материалом, позволяющим закрепить пройденный материал.

Вопросы для изучения: 26, 27.

Примечания

1 Для описания переносчиков, участвующих в рабовесшврввшввнх систем, используют несколько комбинаций различных терминов. В одной сягжвв* (врт I и» денной в данной книге) используются термины котранспортер я 1фашвявввввшввввмр (антипорт). В дру­гой системе терминов симпорт заменяет термин котравквввжвхкрмвш антипорт исполь­зуют вместо термина противотранспортер. Последний ввввявт «яввтологически включа­ет переносчик, который опосредует облегченную двффзовт в* обусловленную движени­ем другого вещества, и называет его юнипорт.

^г)

2 Точное происхождение мембранного потенциала в тот* может быть многофактор­ным. Достаточно сказать, что ионная диффузия так же, как • затраченные переносчики, вносит свой вклад в его создание (см. Ра1тег, Заскш).

о

3 Например, в процессе диффузии участвуют такие вещвощ, свк глюкоза, которая ре-абсорбируется в большей пропорции, чем вода. Концентрами этих веществ становится выше в интерстициальной жидкости, чем в плазме пернпгё*жврвых капилляров, и это вы­зывает диффузию в капилляры.

4 Для ионов активный транспорт может создавать не только противоположный по вели­чине концентрационный градиент, но еще и противоположную разность электрических потенциалов. Таким образом, активная реабсорбция натрия обусловливает отрицатель­ный, относительно интерстициальной жидкости, потенциал в просвете канальца, создавая тем самым электрическую силу, благоприятствующую пассивной обратной утечке ве­ществ в просвет канальца.

Глава 5