Влияние альдостерона на обмен калия. Зависимость секреции калия от альдостерона

В нашем разделе физиология человека изложено, как альдостерон усиливает активную реабсорбцию ионов Na+ главными клетками выходного отдела дистальных канальцев и собирательных трубочек. Влияние альдостерона связано с деятельностью АТФ-азы Na+/K+-нacoса, который перемещает через базолатеральную мембрану ионы Na+, способствуя их реабсорбции в плазму, при этом одновременно транспортирует калий в клетку. Таким образом, альдостерон также обладает способностью оказывать выраженное воздействие на секрецию калия главными клетками.

Кроме того, альдостерон увеличивает проницаемость апикальной мембраны этих клеток для калия, благодаря чему, влияние альдостерона на канальцевую систему нефрона возрастает.

Высокая концентрация ионов калия во внеклеточной жидкости усиливает секрецию альдостерона. В системах, где регуляция осуществляется с помощью механизма отрицательной обратной связи, регулируемый показатель обычно оказывает влияние на управляющее звено. В системе альдостерон-ионы калия секреция альдостерона надпочечниками в основном зависит от содержания калия во внеклеточной жидкости. На рисунке видно, что увеличение содержания этого иона в плазме примерно на 3 мэкв/л способно увеличить концентрацию альдостерона почти в 10 раз, что по сравнению с нормой составит около 60 нг/дл.

Влияние концентрации ионов К+ на усиление секреции альдостерона является, как показано на рисунке, частью эффективной системы с обратной связью, которая регулирует выделение калия. В этой системе увеличение концентрации калия в плазме стимулирует секрецию альдостерона, увеличивая его содержание в крови (блок 1). Повышенный уровень этого гормона в крови усиливает выделение калия почками (блок 2). Выделение калия уменьшает его концентрацию во внеклеточной жидкости (блоки 3 и 4). Таким образом, механизм обратной связи действует совместно с эффектом повышения концентрации калия во внеклеточной жидкости, чтобы при увеличении поступления данного иона в организм увеличивать его выделение.

Блокада альдостеронового механизма с обратной связью существенным образом нарушает регуляцию содержания калия. Прекращение секреции альдостерона, что происходит при болезни Аддисона, нарушает секрецию калия в мочу, вследствие этого его концентрация во внеклеточной жидкости повышается до опасного для жизни уровня. И наоборот, при избытке альдостерона (первичный альдостеронизм) секреция калия становится существенно повышенной, приводя к потере этого иона почками и гипокалиемии.

Роль альдостеронового механизма в регуляции содержания калия, выраженная количественно, представлена на рисунке. В этом эксперименте на собаках поступление калия превышало норму почти в 7 раз, опыты выполняли: (1) у интактных животных- (2) после блокирования альдостеронового механизма, использующего обратную связь. Блокада выражалась в удалении надпочечника и создании благодаря инфузии постоянной концентрации альдостерона в плазме.

Отметим, что в норме семикратное увеличение поступления калия в организм сопровождалось лишь легким повышением концентрации калия с 4,2 до 4,3 мэкв/л. Таким образом, нормальное функционирование альдостероновой системы, использующей обратную связь, обеспечивает точную регуляцию содержания калия в организме, несмотря на значительное возрастание поступления данного иона.

При блокаде этой системы такое же увеличение поступления калия приводило к значительно большему возрастанию концентрации с 3,8 до почти 4,7 мэкв/л. Таким образом, регуляция содержания калия существенно нарушается при блокаде альдостероновой системы. Подобные расстройства регуляции концентрации калия наблюдаются у больных с нарушением деятельности альдостероновой системы, например при первичном альдостеронизме (слишком много альдостерона) или болезни Аддисона (концентрация гормона слишком мала).

Увеличение объема жидкости в просвете дистальных канальцев усиливает секрецию калия. Повышение объема жидкости, проходящей по дистальным канальцам, стимулирует секрецию калия из-за увеличения объема жидких сред в связи с высоким поступлением натрия или использованием мочегонных средств. Уменьшение объема жидкости внутри просвета дистальных канальцев, напротив, ведет к снижению канальцевой секреции данного иона.

Механизм, благодаря которому повышение объемной скорости жидкости в канальцах вызывает увеличение секреции данного иона, объясняется следующим образом: выделение калия в просвет канальца увеличивает его концентрацию в просвете, уменьшая таким образом движущую силу диффузии ионов К+ через апикальную мембрану. Большой приток жидкости непрерывно переносит выделившиеся в просвет ионы К+ к более дистальным отделам канальцевой системы, таким образом концентрация калия в жидкости внутри просвета канальцев снижается до минимума. Благодаря этому механизму процесс секреции калия в просвет канальца усиливается при повышении объема мочи, проходящей по канальцевой системе.

Большой объем жидкости, проходящей по канальцам, играет особенно важную роль, сохраняя калий в организме при изменении поступления натрия. Например, при увеличении поступления натрия секреция альдостерона снижается, что само по себе уменьшает секрецию калия в просвет канальцев и выделение его с мочой. Тем не менее, увеличение объема протекающей по канальцам мочи в связи с возросшим приходом ионов Na+ способствует увеличению секреции калия в канальцах. Следовательно, два эффекта, связанные с возрастанием поступления натрия в организм (снижение секреции альдостерона и увеличение объема мочи), нейтрализуют друг друга, в итоге оказывая незначительное влияние на выделение калия.

Подобное происходит и при низком поступлении натрия в организм вследствие взаимно нейтрализующих эффектов в виде повышения уровня альдостерона и снижения объема жидкости в канальцах.

Источник: http://meduniver.com