I натрия , хлора и воды

толстой восходящей части петли Генле, именшо это определяет их чувствитель­ность к иным лекарственным препаратам⁸. (Наорнемк овалы, подобные таким же каналам в главных клетках, имеются и в клепок дипажипго извитого канальца.) В собирательных трубках существует «разделение труда» в отношении актив­ной транецеллюлярной реабсорбции натрия и хлора между группами клеток (рис. 6-1). Главные клетки реабсорбируют натрий, перенос иона внутрь клетки

осуществляется натриевым каналом. Реабсорбция хлора осуществляется по вста­вочным клеткам В-типа. Движение хлора против гралвевта в этих клетках проис­ходит при участии имеющейся в .номинальное мембране системы антйпорта С1,НСО₃. Кроме того, незначительное количество хлора реабсорбируется в соби­рательных трубках путем межклеточной диффузям, ннжцинруемой существую­щим здесь отрицательным электрическим потенциалом просвета (глава 4).

Как же обстоит дело с реабсорбцией воды в этих сегментах канальца? Водная проницаемость дистального извитого канальца очень невелика и не изменяется. Здесь водная проницаемость такая же, как и в восходящем колене петли Генле, Из этого следует, что, когда жидкость движется через дистальный извитой кана­лец, равно как и в ходе реабсорбции хлорида натрия, вода практически не всасы­вается. В результате жидкость, будучи уже гипоосмотичной в восходящей тол­стой части петли Генле, поступает в дистальный извитой каналец из восходящей толстой части петли Генле, где продолжается процесс разведения и она становит­ся еще более гипоосмотичной. Таким образом, мы можем утверждать, что дис­тальный извитой каналец и восходящая часть петли Генле функционируют как сегменты, где происходит разведение мочи.

Иначе обстоит дело с собирательной трубкой. Как в корковой, так и в мозго­вой зоне в физиологических условиях водная проницаемость собирательной трубки регулируется гормоном (см. ниже), причем величина изменения проница­емости весьма значительна. Когда водная проницаемость очень низка, гипоосмо-тическая жидкость, поступающая в собирательную трубку из дистального изви­того канальца, движется по ней, продолжается реабсорбция хлора и жидкость по-прежнему остается гипоосмотической, но этот процесс сопровождается мини­мальной реабсорбцией воды или полным ее отсутствием, В результате экскрети-руетея значительный объем весьма гипоосмотической (разведенной) мочи. Дан­ный феномен получил название водный диурез.

Подытоживая сказанное, следует подчеркнуть, что при водном диурезе по­следним канальцевым сегментом, реабсорбирующим значительный объем воды, является нисходящая часть петли Генле; в более дистальных сегментах раство­ренное вещество (преимущественно хлорид натрия) продолжает реабсорбиро-ваться, но реабсорбция воды сводится к минимуму. Обратите внимание, что ми­нимальная реабсорбция воды или ее полное отсутствие имеет место дистальнее петли Генле, а реабсорбция натрия нигде существенно не тормозится. Поэтому внутриканальцевая концентрация натрия может снизиться почти до нуля в ука­занных сегментах канальца. (Почти нулевая концентрация натрия обусловлена тем, что эти сегменты канальца выстланы «плотным» эпителием, что препятствует обратному переносу натрия из интерстициального пространства в просвет каналь­ца, несмотря на высокий электрохимический градиент, облегчающий диффузию.)

Что произойдет, если водная проницаемость системы собирательных трубок станет слишком высокой? По мере продвижения гипоосмотической жидкости, поступающей в систему собирательных трубок из дистального извитого канальца

125

по корковым отделам собирательной трубки, вода быстро реабсорбируется по­средством диффузии. Это происходит вследствие большой разницы в осмолярности между гипоосмотичной люминальной жидкостью и изоосмотичной (300 мосм/л) интерстициальной жидкостью в корковом веществе. По существу, корковая соби­рательная трубка реабсорбирует большой объем воды, но это не сопровождается реабсорбцией растворенных веществ в восходящей части петли Генле и дисталь-ном извитом канальце. Иначе говоря, в собирательной трубке коры почки повы­шается концентрация жидкости, которая была разбавлена при продвижении по разводящим сегментам. По мере того как осмолярность люминальной жидкости приближается по величине к осмолярности интерстициальной жидкости, собира­тельная трубка коры начинает функционировать так же, как проксимальный ка­налец, реабсорбируя примерно эквивалентное количество растворенных веществ (преимущественно хлорид натрия) и воды. В результате канальцевая жидкость, которая покидает собирательную трубку коры, при входе в собирательную трубку мозгового вещества становится изоосмотичной плазме крови коры почки.

В собирательной трубке мозгового вещества продолжается реабсорбция рас­творенных веществ, но реабсорбция воды посредством диффузии здесь более ин­тенсивна, чем реабсорбция различных веществ. Иначе говоря, по мере продвиже­ния по собирательной трубке мозгового вещества канальцевая жидкость стано­вится все более и более гиперосмотичной. Дело в том, что интерстициальная жидкость мозгового вещества весьма гиперосмотична, и именно этот фактор яв­ляется причиной диффузии воды из просвета собирательной трубки в интерсти-циальную жидкость. Важнейший вопрос, который необходимо решить на данном этапе,— что делает жидкость мозгового вещества столь гиперосмотичной? Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо снова сосредоточить внимание на ана­лизе функционирования сегментов петли Генле, начав с того места, на котором мы остановились.

Однако предварительно мы должны закончить обсуждение реабсорбции воды в собирательной трубке описанием гормона, который может изменять проницае­мость для воды стенки трубки, увеличивая ее от очень незначительной величины до очень больших значений. Речь идет о„ гормоне задней доли гипофиза, вазо-прессине или антидиуретическом гормоне (АДГ). Первое название — вазопрес-син — говорит о том, этот гормон способен вызвать спазм артериол и тем самым повышение артериального давления крови. Второе название обусловлено его дей­ствием на почку — антидиуретический значит «противодействующий большому мочеотделению». При отсутствии АДГ водная проницаемость стенок собиратель­ных трубок невелика, поэтому в них реабсорбируется очень малое (или совсем не реабсорбируется) количество воды, в итоге развивается водный диурез. Но если в плазме имеется высокая концентрация АДГ, то проницаемость собирательных трубок для воды велика, что обусловливает экскрецию очень небольшого объема чрезвычайно гиперосмотичной мочи. Воздействие АДГ на проницаемость стенок собирательных трубок не проявляется по закону «все или ничего». АДГ осущест­вляет тонкую регуляцию проницаемости стенки собирательной трубки, а значит, и реабсорбции воды путем постепенного увеличения проницаемости по мере уве­личения концентрации АДГ в плазме сверх заданной величины. Регуляция секре­ции АДГ будет описана в главе 7.

АДГ действует на главные клетки собирательных трубок, т. е. на те же клетки, которые реабсорбируют натрий (и, как мы увидим, секретируют калий). Рецепто-

126

I натрия, хлора и виды

ры⁹, реагирующие на АДГ, расположены в клеток; связывание АДГ их рецепторами приводит ж которая катализирует внутриклеточное образование

вторичный мессенджер стимулирует при действии ража факторов перемещение агрегатов внутримембранных частиц в люминальной мембране и встраивание в нее белковых каналов, по которым может свободно диффундировать вода¹⁰'¹¹. В отсутствие АДГ эти каналы удаляются из люминальаой мембраны с помощью

эндоцитоза. (Действие на люминальную мембрану изменяет водную проницае­мость клетки в целом вследствие того, что водная проницаемость данной мембра­ны гораздо ниже, чем проницаемость для воды баэолатеральной мембраны, в ито­ге величина проницаемости для воды определяется проницаемостью люминаль-ной мембраны.)

Концентрирование мочи :

Противоточно - множительная

Система мозгового слоя

Следует повторить, что моча концентрируется по мере движения канальцевой жидкости по собирательным трубкам мозгового вещества по направлению к по­чечной лоханке. Именно гиперосмолярность интерстипиальвой жидкости в моз­говом веществе при наличии в плазме должной концентрации АДГ заставляет во­ду диффундировать из собирательных трубок мозгового слоя в интерстициаль-ную жидкость, а затем в кровеносные сосуды мозгового вещества. Ключевым вопросом этого раздела при обсуждении концентрирования мочи является вопрос о том, каким образом интерстициальная жидкость мозгового вещества становится гиперосмотичной?

Сложный механизм, работа которого обусловливает гиперосмотичность ин-терстициальной жидкости, называется противоточно-поворотной множительной системой. Эта система функционирует в длинных петлях Генле, которые, как и собирательные трубки, проникают в мозговой слой. В предыдущих разделах кни­ги мы уже описывали особенности функционирования этих участков петли Генле при транспорте ими хлорида натрия и реабсорбции воды. Сейчас мы повторим этот материал, расширив информацию данными об ионной проницаемости.

1. В нисходящей части петли ни натрий, ни хлор не реабсорбируются, но реаб-
сорбируется вода. Стенки канальцев данного сегмента обладают прекрасной
водной проницаемостью, но почти не пропускают натрий и хлор.

2. В тонкой и толстой восходящих частях петли и натрий, и хлор реабсорбиру­
ются, а вода — нет вследствие почти полной непроницаемости их стенок для
воды. Реабсорбция натрия и хлора из толстой восходящей части петли -
процесс активный (рис. 6-1), а реабсорбция этих веществ из восходящей
тонкой части протекает пассивно, механизм этого процесса до конца не ясен.
Для лучшего понимания излагаемого материала сейчас мы будем рассматри­
вать реабсорбцию хлорида натрия и в тонкой, и в толстой восходящей части
петли как активный процесс; далее мы сделаем необходимые уточнения. В ко­
нечном итоге и тонкая, и толстая восходящие части петли относительно про­
ницаемы для натрия и хлора.

Принимая во внимание указанные особенности, представим себе, что петля Генле заполнена неподвижной жидкостью, которая поступила из проксимального канальца. Во-первых, осмотическая концентрация в любой части петли будет рав­на 300 мосм/л, поскольку жидкость, покидающая проксимальный каналец, изоос-мотична плазме. Теперь допустим, что активная транспортная система в восходя­щей части петли осуществляет реабсорбцию хлорида натрия^в интерстициальное пространство до тех пор, пока не установится предельный градиент (скажем, 200 мосм/л) между жидкостью, находящейся в восходящем колене петли, и жид­костью интерстициального пространства. Предельное значение градиента дости­гается в результате того, что восходящее колено относительно проницаемо для натрия и хлора. Соответственно пассивное парацеллюлярное движение в обрат­ном направлении ионов в просвет канальца в конечном итоге уравновешивает ак­тивное перемещение этих веществ, и устанавливается стационарный градиент.

Обратите внимание на то, что теперь существует разница в осмолярности между жидкостью в нисходящем колене (300 мосм/л) и окружающей каналец интерстициальной жидкостью (400 мосм/л). Выраженная проницаемость для во­ды стенки нисходящего колена петли обусловливает диффузию воды из нисходя­щего колена в интерстициальное пространство. Эта нетто-диффузия существует до тех пор, пока уровень осмолярности не выравнивается¹².

128