Секреция калия главными клетками почки. Факторы регулирующие секрецию калия

Клетки выходного отдела дистального канальца и собирательных трубочек, которые выделяют калий, называют главными, они составляют около 90% общего числа всех эпителиальных клеток. На рисунке приведены основные механизмы секреции калия главными клетками.

Секреция калия из плазмы в просвет канальцев протекает в два этапа. Процесс начинается с перемещения ионов с помощью Nа+/К+-насоса, расположенного на базолатеральной мембране клеток- насос перемещает натрий из клетки в межклеточную жидкость, одновременно калий из межклеточной жидкости попадает внутрь клеток. На втором этапе происходит диффузия ионов К+ из клеток в канальцевую жидкость. АТФ-аза Nа+/К+-насоса создает внутри клетки высокую концентрацию калия, которая обеспечивает его диффузию в просвет канальцев. Апикальная мембрана главных клеток высокопроницаема для калия. Одной из причин такой высокой проницаемости является наличие в мембране особых калиевых каналов, благодаря которым происходит диффузия этих ионов.

Регуляция секреции калия главными клетками. Основными факторами, регулирующими секрецию калия главными клетками выходного отдела дистального канальца и собирательных трубочек, являются: (1) деятельность АТФ-азы Na+/K+-нaсоса- (2) электрохимический градиент, обеспечивающий секрецию калия из крови в просвет канальцев- (3) проницаемость апикальной мембраны главных клеток для калия. Эти составляющие, которые определяют секрецию ионов К+, в свою очередь, регулируются с помощью механизмов, которые будут рассмотрены далее.

Вставочные клетки способны реабсорбировать калий при истощении его запасов в организме. При истощении запасов калия в организме его секреция в жидкость внутри просвета канальцев прекращается, в дистальных канальцах и собирательных трубочках происходит реабсорбция калия, чему способствуют вставочные клетки. Механизмы этой реабсорбции полностью не изучены, полагают, что одним из механизмов является деятельность калий-водородной АТФ-азы, расположенной на апикальной мембране. Этот переносчик реабсорбирует калий в обмен на протоны, которые выделяются в просвет канальцев, затем калий диффундирует через базолатеральную мембрану в кровь. Деятельность этой транспортной системы необходима для реабсорбции калия в условиях истощения его запасов, однако при нормальных условиях ее работа вносит незначительный вклад в регуляцию выделения этого иона почками.

Факторы регулирующие секрецию калия

Поскольку регуляция выделения калия в норме зависит в основном от изменений секреции в главных клетках выходных отделов дистальных канальцев и собирательных трубочек, обсудим основные причины, которые влияют на секрецию в этих клетках. Наиболее важными факторами, которые стимулируют секрецию калия главными клетками, являются: (1) высокая концентрация калия во внеклеточной жидкости- (2) увеличение содержания альдостерона- (3) увеличение объемной скорости жидкости в канальцах.
Тормозит секрецию калия один фактор — высокая концентрация ионов водорода (при ацидозе).

Повышенная концентрация калия во внеклеточной жидкости стимулирует его секрецию. Интенсивность секреции ионов К+ в выходных отделах дистальных канальцев и собирательных трубочках усиливается вследствие непосредственного повышения содержания ионов К во внеклеточной жидкости. Усиление секреции становится особенно выраженным при концентрации калия во внеклеточной среде более 4,1 мэкв/л, что немного меньше, чем в норме. Следовательно, повышенный уровень калия в плазме является одним из наиболее важных факторов, благодаря которому происходит регуляция содержания калия во внеклеточной жидкости и увеличение его секреции в просвет канальца.

Существуют три механизма, обеспечивающих при увеличении уровня калия во внеклеточной жидкости усиление секреции в канальцах: (1) усиление работы АТФ-азы Na+/K+-Haсоса увеличивает перенос калия через базолатеральную мембрану. В свою очередь, концентрация калия внутри клетки возрастает, способствуя диффузии иона через апикальную мембрану в просвет канальца- (2) увеличение электрохимического градиента для калия, направленного из почечной паренхимы внутрь эпителиальных клеток, снижает обратную утечку иона через базолатеральную мембрану эпителиоцитов- (3) усиление секреции альдостерона корой надпочечников способствует дальнейшему увеличению секреции калия (этот вопрос обсуждается далее).

Источник: http://meduniver.com