ТИПЫ ТРАНСПОРТА ВЕЩЕСТВ В ПОЧКАХ Пассивный транспорт

С помощью пассивного транспорта в нефронах происходят:

• фильтрация воды через поры клеток и по межклеточным щелям в среду с более высоким осмотическим давлением;

• простая диффузия липофильных молекул через клеточные мембраны по градиенту концентрации;

• диффузия ионов через ионные каналы по электрохимическому градиенту;

• облегченная диффузия (унипорт) ионов по электрохимическому градиенту с участием белков-транспортеров;

• симпорт (котранспорт) - облегченная диффузия катиона и аниона в одном направлении при участии общего белка-транспортера (симпортера);

• антипорт (противотранспорт) - облегченная диффузия ионов с одинаковым зарядом в противоположных направлениях при участии общего белка-транспортера (антипортера).

Системы симпорта и антипорта функционируют в апикальной и базолатеральной мембранах нефроцитов. В процессе симпорта катионы Na⁺ проходят через апикальную мембрану по электрохимическому градиенту и, нейтрализуя отрицательный заряд внутри клеток, создают условия для входа Cl^-, НСО₃^-, аминокислот, глюкозы. Анионы поступают по электрохимическому градиенту через базолатеральную мембрану в интерстициальную жидкость, снижают ее положительный заряд, что облегчает выход Na⁺.

Для антипорта необходимо снижение положительного заряда первичной мочи после поступления Na⁺ в нефроциты через апикальную мембрану. В результате образуется электрохимический градиент для выхода Н⁺ в просвет канальцев. В базолатеральной мембране происходит первичный транспорт анионов НСО₃^- по электрохимическому градиенту в интерстициальную жидкость, сопряженный с входом в нефроциты Cl^- (рис. 35-1).

Рис. 35-1.Механизмы реабсорбции в почечных канальцах. 1 - фильтрация воды; 2 - простая диффузия липофильных веществ; 3 - транспорт ионов; 4 - облегченная диффузия; 5 - симпорт; 6 - антипорт; 7 - активный транспорт

Активный транспорт

Через базолатеральную мембрану нефроцитов происходит активный транспорт.

• Удаление 3Na+ против электрохимического градиента в интерстициальную жидкость в обмен на возврат в клетки 2К+ при участии Na+, К+-зависимой АТФазы.

• Удаление Са²+ и Mg²+ при участии соответственно Са²+- и Mg²+-зависимой АТФазы.

Ионные насосы базолатеральной мембраны создают электрохимический градиент для пассивной диффузии ионов через апикальную мембрану нефроцитов. Энергетические потребности для осуществления активного транспорта в корковом слое почек обеспечиваются реакциями окислительного фосфорилирования (почки потребляют 10% кислорода, поступающего в организм); в мозговом слое энергию поставляет анаэробный гликолиз.

Мочегонные средства увеличивают фильтрацию первичной мочи в клубочках и подавляют реабсорбцию ионов и воды в канальцах. Диурез наиболее эффективно повышается в результате торможения канальцевой реабсорбции.

• Без изменения реабсорбции объем вторичной мочи можно увеличить вдвое (с 1,5 до 3 л), если объем фильтрата возрастет также в 2 раза (с 150 до 300 л), что неосуществимо из-за ограниченных возможностей кровообращения.

• Объем вторичной мочи увеличивается вдвое при уменьшении реабсорбции воды всего на 1%.

До середины XX в. для лечения отечного синдрома применяли различные травы, многие из которых популярны у населения до сих пор (лист брусники, толокнянки, трава хвоща полевого, цветы василька). В 1940-х гг. в клиническую практику вошли мочегонные средства, содержащие ртуть (меркузал, новурит промеран), в 1950-х гг. появились гидрохлоротиазид и ингибитор карбоангидразы ацетазоламид (диакарб^♠). Ртутные диуретики в настоящее время не применяют. Они нарушают реабсорбцию ионов, блокируя сульфгидрильные группы нефроцитов, обладают высокой нефротоксичностью. Через несколько дней после назначения их мочегонный эффект резко ослабляется из-за метаболического алкалоза, поскольку в щелочной среде ртутные диуретики не диссоциируют на ионы. Для ацидификации мочи применяли аммония хлорид.

КЛАССИФИКАЦИЯ

По характеру мочегонного эффекта различают:

• гидруретики, вызывающие преимущественно водный диурез, - осмотические диуретики;

• салуретики, первично подавляющие реабсорбцию ионов, - ингибиторы карбоангидразы, сильнодействующие диуретики, тиазиды, тиазидоподобные и калийсберегающие диуретики.

По локализации мочегонного действия в нефроне различают:

• диуретики, преимущественно увеличивающие фильтрацию в клубочках, - диметилксантины;

• диуретики, подавляющие реабсорбцию:

- в проксимальных извитых канальцах - ингибиторы карбоангидразы;

- в петле нефрона - осмотические диуретики;

- в толстом сегменте восходящего колена петли нефрона - сильнодействующие диуретики (ингибиторы симпорта Na+-К+-2С1^-);

- в дистальных извитых канальцах - тиазиды, тиазидоподобные диуретики (ингибиторы симпорта Na+-С1^-);

- в дистальных извитых канальцах и корковом сегменте собирательных трубочек - калийсберегающие диуретики.

По силе мочегонного действия (в скобках указана экскретируемая фракция ионов натрия) диуретики разделяют:

• на сильные диуретики - сильнодействующие диуретики (15-25%);

• диуретики средней силы - осмотические диуретики (5-8%), тиазиды, тиазидоподобные диуретики (5-10%);

• слабые диуретики - диметилксантины, ингибиторы карбоангидразы, калийсберегающие диуретики (3-5%).

По скорости наступления и продолжительности мочегонного действия выделяют:

• диуретики, вызывающие быстрый и непродолжительный мочегонный эффект, - осмотические и сильнодействующие диуретики;

• диуретики со средней скоростью и продолжительностью действия - диметилксантины, ингибиторы карбоангидразы, тиазиды, калий-сберегающие диуретики (триамтерен);

• диуретики с отсроченным и продолжительным мочегонным эффектом - тиазидоподобные диуретики, калийсберегающие диуретики (антагонисты альдостерона).

По влиянию на кислотно-щелочное равновесие крови различают:

• диуретики, вызывающие выраженный метаболический ацидоз, - ингибиторы карбоангидразы;

• диуретики, вызывающие умеренный метаболический ацидоз, - калийсберегающие диуретики;

• диуретики, вызывающие умеренный метаболический алкалоз, - сильнодействующие диуретики, тиазиды, тиазидоподобные диуретики.

По влиянию на экскрецию ионов калия выделяют:

• сильные калийуретики (диурез/калийурез = 1/1) - ингибиторы карбоангидразы, тиазиды, тиазидоподобные диуретики;

• средние калийуретики (диурез/калийурез = 1/0,75) - сильнодействующие диуретики (кроме торасемида);

• малые калийуретики (диурез/калийурез = 1/0,25) - осмотические диуретики;

• калийсберегающие диуретики.

По влиянию на экскрецию ионов кальция различают:

• диуретики, повышающие экскрецию Ca²⁺, - сильнодействующие диуретики;

• диуретики, снижающие экскрецию Ca²⁺, - тиазиды, тиазидоподобные диуретики.

Влияние диуретиков на экскрецию ионов, мочевой кислоты и гемодинамику почек представлено в табл. 35-1, 35-2. Таблица 35-1.Влияние диуретиков на экскрецию ионов и мочевой кислоты

Окончание табл. 35-1

Примечания: ↑ - повышение; ↓- понижение;--отсутствие изменений; В - действие вариабельное;

Таблица 35-2.Влияние диуретиков на гемодинамику почек и клубочковую фильтрацию

Примечания: ↑ - повышение; ↓ - понижение;--отсутствие изменений; В - действие вариабельное; * - почечный кровоток повышают фуросемид и торасемид.

¹ - за исключением торасемида; ² - только для диуретиков, содержащих сульфонамидную группу; одн. - однократное применение; длит. - длительное применение.