إفراز الكلى للحمض والأمونيا
تُكمل الكلى استتباب الحمض-القاعدة عن طريق استعادة البيكربونات المُرشحة وإفراز صافي الحمل الحمضي اليومي الناتج عن الأيض. تفعل ذلك عن طريق إفراز أيونات الهيدروجين التي تُخفف في البول كحمض قابل للمعايرة، والأهم من ذلك، كأمونيوم، بينما تُجدد البيكربونات المستهلكة في التخفيف الجهازي.
Definition
إفراز الحمض الكلوي هو العملية التي تحافظ بها الكلى على توازن الحمض-القاعدة، حيث تعيد امتصاص جميع البيكربونات المُرشحة تقريبًا، وتفرز أيونات الهيدروجين في السائل الأنبوبي، وتفرز الحمض الصافي كحمض قابل للمعايرة وأمونيوم بينما تُجدد البيكربونات؛ والأمونيا (على شكل أمونيوم) هي المكون الرئيسي والأكثر قابلية للتعديل.
Scope
يغطي هذا الموضوع إعادة امتصاص البيكربونات القريبة، وإفراز أيونات الهيدروجين البعيدة، والشكلين الرئيسيين لإفراز الحمض الصافي (الحمض القابل للمعايرة والأمونيوم)، وتخليق الأمونيا الكلوية ونقلها، وكيف يتكيف إفراز الحمض الصافي مع متطلبات الحمض-القاعدة. يُقدم الموضوع من منظور فسيولوجي وليس كإرشادات سريرية.
Core questions
- كيف تُعاد امتصاص البيكربونات المُرشحة، ولماذا لا يؤدي ذلك بحد ذاته إلى إفراز الحمض؟
- ما هو الحمض القابل للمعايرة والأمونيوم، ولماذا يُعد الأمونيوم المكون السائد القابل للتعديل؟
- كيف تُصنع الأمونيا وتُفرز وتُنقل على طول النفرون؟
- كيف يزداد إفراز الحمض الصافي استجابةً للحمل الحمضي؟
Key concepts
- إعادة امتصاص البيكربونات
- إفراز أيونات الهيدروجين
- الحمض القابل للمعايرة
- إفراز الأمونيوم
- توليد الأمونيا الكلوية
- إفراز الحمض الصافي
- تجديد البيكربونات
Key theories
- نموذج إفراز الحمض الصافي
- يُعرف مساهمة الكلى في توازن الحمض-القاعدة على أنها الحمض البولي القابل للمعايرة بالإضافة إلى الأمونيوم مطروحًا منه أي بيكربونات مُفرزة، مع كون إنتاج الأمونيوم هو الآلية الرئيسية التي يزداد بها إفراز الحمض الصافي أثناء تحدي حمضي.
Mechanisms
يعيد الأنبوب الكلوي القريب امتصاص معظم البيكربونات المُرشحة عن طريق إفراز أيونات الهيدروجين التي تتحد مع البيكربونات الموجودة في التجويف، وهي خطوة تحافظ على القاعدة ولكنها لا تزيل الحمض من الجسم بحد ذاتها. لا تتولد بيكربونات جديدة إلا عندما تُخفف أيونات الهيدروجين المفرزة بواسطة الفوسفات البولي (حمض قابل للمعايرة) أو بواسطة الأمونيا. تُصنع الأمونيا في الخلايا الأنبوبية القريبة، بشكل رئيسي من الجلوتامين، وتُفرز في التجويف، وتُعاد تدويرها وتركيزها في النخاع قبل أن تُحتبس كأمونيوم في القناة الجامعة وتُفرز؛ مقابل كل أمونيوم يُفرز، تُعاد بيكربونات إلى الدم. نظرًا لأن توليد الأمونيا يمكن أن يزداد عدة أضعاف أثناء الحماض، فإن إفراز الأمونيوم هو الطريقة الرئيسية التي تزيد بها الكلى من إفراز الحمض الصافي لتلبية حمل حمضي مستمر، بينما يحد الحمض القابل للمعايرة من المخزن المؤقت المُرشح المتاح.
Clinical relevance
يُعد ضعف إفراز الحمض الكلوي أساس الحماض الأيضي لمرض الكلى المزمن والحماض الأنبوبي الكلوي، ويُستخدم تقدير الأمونيوم البولي في تقييم هذه الاضطرابات. يشرح هذا المدخل الفسيولوجيا الكامنة ولا يقدم توصيات جرعات أو علاج فردي.
Evidence & guidelines
آليات إعادة امتصاص البيكربونات، وإفراز الحمض الصافي، وأيض الأمونيا الكلوية راسخة في المراجعات والنصوص الفسيولوجية (Weiner and Verlander, 2013; Hamm and colleagues, 2015; Berend and colleagues, 2014). الشرح هنا هو فسيولوجيا وصفية وليس بروتوكولًا سريريًا.
History
ظهر الاعتراف بأن إفراز الأمونيوم، وليس إفراز أيونات الهيدروجين الحرة، يمثل معظم إزالة الحمض الكلوي من خلال دراسات القرن العشرين حول توليد الأمونيا الكلوية والتخفيف البولي. حددت الأعمال اللاحقة الناقلات المحددة، بما في ذلك بروتينات الريسوس السكرية، التي تنقل الأمونيا عبر الظهارة الكلوية، مما صقل الصورة الجزيئية لكيفية تنظيم إفراز الحمض الصافي.
Key figures
- I. David Weiner
- Jill W. Verlander
- L. Lee Hamm
Related topics
Seminal works
- weiner-verlander-2013
- hamm-2015
Frequently asked questions
- لماذا يُعد الأمونيوم مهمًا جدًا لإفراز الحمض الكلوي؟
- نظرًا لأن إنتاج الأمونيا يمكن أن يزداد عدة أضعاف أثناء الحماض، فإن إفراز الأمونيوم هو المسار الرئيسي القابل للتعديل الذي تزيد به الكلى من إفراز الحمض الصافي وتُجدد البيكربونات، بينما يحد الحمض القابل للمعايرة من المخزن المؤقت المتاح.
- هل يؤدي إعادة امتصاص البيكربونات المُرشحة إلى إفراز الحمض؟
- لا. إعادة امتصاص البيكربونات المُرشحة تحافظ فقط على القاعدة الموجودة؛ تتولد بيكربونات جديدة، ويُزال الحمض، فقط عندما تُخفف أيونات الهيدروجين المفرزة كحمض قابل للمعايرة أو أمونيوم وتُفرز في البول.