КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ

В выделении из организма продуктов обмена и чужеродных веществ большое значе­ние имеет их секреция из крови в просвет канальца против концентрационного или электрохимического градиента. Секреция позволяет быстро экскретировать органические основания и ионы. Органические кислоты (феноловый красный, параамино-гиппуровая кислота, диодраст, пенициллин и др.) и основания секретируются в прокси-мальном отделе канальца, ионы (калий) — в конечных частях дистального отдела и собирательных трубках.

Рассмотрим механизм секреции органических кислот на примере выделения почкой парааминогиппуровой кислоты (ПАГ). При введении ПАГ в кровь человека ее выделение из организма с мочой зависит от фильтрации в клубочках и секррцин з канальцах. Когда секреция ПАГ достигает максимального уровня, она становится постоянной и независи­мой от содержания ПАГ в плазме крови. Принципиальная схема секреторного процесса при транспорте органических соединений состоит в том, что в мембране клетки прокси-мального' канальца, обращенной к интерстициальной жидкости, имеется переносчик (А), обладающий высоким сродством к ПАГ. В присутствии ПАГ образуется комплекс

А—ПАГ, который перемещается в мембране и на ее внутренней поверхности распада­ется, освобождая ПАГ и вновь приобретая способность перемещаться к внешней поверх­ности мембраны и соединяться с новой молекулой ПАГ. Этот процесс происходит с затратой энергии, которая непрестанно поставляется к местам активного транспорта. Угнетение дыхания цианидами, разобщение дыхания и окислительного фосфорилиро-вания динитрофенолом снижает или даже прекращает секрецию. В физиологических условиях уровень секреции зависит от числа переносчиков в мембране. Секреция ПАГ возрастает пропорционально увеличению ее концентрации в крови до тех пор, пока все молекулы переносчика не насытятся ПАГ. Максимальная скорость транспорта ПАГ достигается в тот момент, когда количество ПАГ, доступное для транспорта, становится равным количеству молекул переносчика. Поступившая в клетку ПАГ движется в цито­плазме к апикальной мембране и через нее специальным механизмом выделяется в просвет канальца.

Недавно было установлено, что процесс секреции органических кислот в почке имеет адаптивный характер. Если в течение нескольких дней часто вводить ПАГ (пенициллин или иное секретируемое вещество), то интенсивность секреции значительно возрастает. Это обусловлено тем, что в клетках проксимальных канальцев при участии систем белкового синтеза вырабатываются вещества, являющиеся необходимыми компонен­тами процесса переноса через мембрану органических веществ.

Секреция органических оснований (например, холина), подобно органическим кислотам происходит в проксимальном отделе нефрона. Системы секреции органических кислот и оснований функционируют независимо друг от друга, и при угнетении секреции органических кислот секреция оснований не нарушается.

Транспорт калия в нефроне отличается от транспорта натрия тем, что ион К⁴' под­вергается не только реабсорбции, но и секреции клетками конечных отделов нефрона и собирательных трубок. Процесс секреции иона К⁴" включает ряд этапов. Калий посту­пает в клетку канальца из межклеточной жидкости при участии фермента Ма^, К^-АТФ-азы, которая транспортирует ион К"¹' в обмен на ион Nа⁺ (калий поступает в цитоплазму, а натрий одновременно выходит из клетки). Таким образом, поддержива­ется высокая внутриклеточная концентрация калия.

Секреция калия клетками в просвет канальца зависит от ряда факторов, и прежде всего от степени возрастания проницаемости для калия апикальной мембраны клетки, обращенной в просвет канальца. В ней открываются «каналы», по которым калий по градиенту концентрации может выходить из клетки. Скорость секреции калия зависит также от градиента электрохимического потенциала на апикальной мембране клетки:

чем больше ее электроотрицатсльность, тем выше уровень секреции калия. Поэтому введение слабореабсорбируемых анионов, например сульфатов, увеличивает секрецию калия. Таким образом, секреция калия зависит от его внутриклеточной концентрации, проницаемости дли калия апикальной мембраны и градиента электрохимического потенциала этой мембраны. Необходимо учитывать, что эти же клетки нефрона при дефиците калия в организме прекращают секрецию калия и начинают только реабсор-бировать его из канальцевой жидкости. В этом случае ион К"¹' из просвета канальца транспортируется через апикальную плазматическую мембрану внутрь клетки, передви­гается по цитоплазме к базальной мембране и диффундирует через нее в межклеточную жидкость и кровь. Сказанное свидетельствует о высокой пластичности клеток этих отделов канальцев, способных при действии факторов регуляции перестраивать свою деятельность, изменяя направление транспорта, осуществлять то секрецию, то реабсорб-цию калия.