Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Почка в значительной мере принимает участие в балансе Ca2+, который в плазме крови частично связан с белками, то есть он фильтруется лишь отчасти. Реабсорбция Ca2+ происходит во многих отделах нефрона, однако большая часть Ca2+ реабсорбируется в проксимальном извитом канальце. Ca2+ реабсорбируется преимущественно пассивно — межклеточно (хотя возможна и трансклеточная реабсорбция). Выделение ионов контролируется гормонами. Паратиреоидный гормон снижает выведение Ca2+.

Концентрация Ca2+ в плазме составляет около 2,5 ммоль, и только около 60% этой величины, из-за связывания Ca2+ с белками, оказывается в клубочковом фильтрате, то есть 1,5 ммоль. Из профильтровавшегося количества Ca2+ в проксимальном канальце реабсорбируется до 60%, в петле Генле (в дистальном прямом канальце, то есть толстой восходящей части петли Генле) — около 30% и в лежащих далее отрезках нефрона (дистальном извитом канальце) — от 5 до 9%. В итоге экскретируемая фракция обычно составляет 1–2%, а максимально — 5%.

Основные формы реабсорбции Ca2+ в проксимальном канальце — межклеточный и трансклеточный транспорт. Трансэпителиальный потенциал (жидкость канальца в этих отделах нефрона заряжена положительно по отношению к плазме крови) представляет собой движущую силу этого процесса. Поскольку диуретики, действующие в петле Генле, снижают этот потенциал в дистальном прямом канальце, то эти диуретики увеличивают выведение Ca2+ (и Mg2+).

Трансклеточный транспорт Ca2+ складывается из пассивного проникновения Ca2+ в клетку через апикальную мембрану (Ca2+-каналы) и переноса через базолатеральную мембрану (против крайне высокого электрохимического градиента), осуществляемого посредством механизма первично-активного транспорта при участии Ca2+-ATФазы.

В дистальном извитом канальце работает вторично-активный переносчик, обеспечивающий обмен одного иона Ca2+ и трех ионов Na+ (антипорт), и первично-активный Ca2+-насос (Ca2+-АТФаза). На пути между апикальной и базолатеральной мембранами Ca2+, по всей видимости, образует комплекс с цитозольным кальцийсвязывающим белком, называемым также кальбиндином. Гормон кальцитриол, который усиливает реабсорбцию кальция в почке, стимулирует синтез кальбиндина.

Поскольку паратиреоидный гормон в свою очередь усиливает почечный синтез кальцитриола, то его действие, направленное на удержание Ca2+, может, по крайней мере частично, проходить по этому непрямому пути. Усиленная реабсорбция Na+ в дистальном извитом канальце повышает концентрацию Na+ в цитозоле и снижает движущую силу для 1Ca2+/3Na+-обменника. Это объясняет, почему снижается реабсорбция Ca2+ в дистальном извитом канальце при использовании диуретиков, действующих на транспортные системы петли.

Контроль уровня концентрации Ca2+ и Mg2+ в плазме крови осуществляется с помощью специального экстраклеточного сенсора: Са2+,Mg2+-сенсора (Casr — Ca2+/Mg2+-sensing receptor), локализованного в гормональных железах, на базолатеральной мембране толстого отдела восходящей части петли Генле и дистального извитого канальца.

Почка в значительной мере принимает участие в балансе Mg2+, при этом выделение ионов контролируется гормонами. Паратиреоидный гормон снижает выведение Mg2+.

В плазме крови находится 0,7–1,2 ммоль Mg2+ (частично связанного с белками), а в клубочковом фильтрате — около 0,5–0,9 ммоль. Экскретируемая фракция составляет <5%, максимально — 20%. Она возрастает при увеличении объема внеклеточной жидкости, гипермагнезиемии и гиперкальциемии, а также под воздействием диуретиков, влияющих на транспортные системы петли Генле, тогда как уменьшение объема внеклеточной жидкости, недостаток Ca2+ и Mg2+, а также гормоны, действующие через цАМФ (паратиреоидный гормон, кальцитонин и др.), снижают выведение Mg2+.

Дистальный прямой каналец (толстая восходящая часть петли Генле) берет на себя большую часть реабсорбции Mg2+ (около 70%, это значение изменяется за счет регуляции) (межклеточный пассивный транспорт). Поскольку в этом отделе канальца трансэпителиальный потенциал тесно связан с происходящей там реабсорбцией NaCl, то изменения этой реабсорбции (например, за счет диуретиков, действующих на транспортные системы этого отдела, или в результате усиленного тока мочи) значительно влияют на реабсорбцию Mg2+ (см. рис. 26.9, 26.10). Дистальный извитой каналец реабсорбирует еще 2–8% профильтровавшегося количества Mg2+.

Как и в реабсорбции Са2+, многие гормоны (паратиреоидный гормон, кальцитонин и др.) регулируют трансклеточную реабсорбцию Mg2+ в дистальном извитом канальце, а также межклеточную реабсорбцию в толстом восходящем сегменте петли Генле. На межклеточный пассивный перенос может быть оказано влияние как за счет изменений положительного потенциала жидкости в просвете канальца, так и за счет регуляции проницаемости плотных контактов.