دفع اسید کلیوی و آمونیاک
کلیه با بازجذب بیکربنات فیلترشده و دفع بار اسیدی خالص روزانه تولیدشده توسط متابولیسم، هموستاز اسید-باز را تکمیل میکند. این کار را با ترشح یونهای هیدروژن انجام میدهد که در ادرار به عنوان اسید قابلتیتراسیون و، مهمتر از همه، به عنوان آمونیوم بافر میشوند، در حالی که بیکربنات مصرفشده در بافرینگ سیستمیک را بازسازی میکند.
Definition
دفع اسید کلیوی فرآیندی است که کلیه از طریق آن تعادل اسید-باز را حفظ میکند، تقریباً تمام بیکربنات فیلترشده را بازجذب میکند، یونهای هیدروژن را به مایع توبولی ترشح میکند، و اسید خالص را به عنوان اسید قابلتیتراسیون و آمونیوم دفع میکند در حالی که بیکربنات را بازسازی میکند؛ آمونیاک (به عنوان آمونیوم) جزء اصلی و قابل تنظیمترین است.
Scope
این موضوع شامل بازجذب بیکربنات در لوله پیچیده نزدیک، ترشح یون هیدروژن در لوله پیچیده دور، دو شکل دفع اسید خالص (اسید قابلتیتراسیون و آمونیوم)، سنتز و انتقال آمونیاک کلیوی، و چگونگی تطابق دفع اسید خالص با نیازهای اسید-باز است. این مبحث بیشتر فیزیولوژی است تا راهنمای بالینی.
Core questions
- بیکربنات فیلترشده چگونه بازجذب میشود، و چرا این به خودی خود اسید را دفع نمیکند؟
- اسید قابلتیتراسیون و آمونیوم چه هستند، و چرا آمونیوم جزء قابل تنظیم غالب است؟
- آمونیاک چگونه در طول نفرون سنتز، ترشح و منتقل میشود؟
- دفع اسید خالص چگونه در پاسخ به بار اسیدی افزایش مییابد؟
Key concepts
- بازجذب بیکربنات
- ترشح یون هیدروژن
- اسید قابلتیتراسیون
- دفع آمونیوم
- آمونیاژنز کلیوی
- دفع اسید خالص
- بازسازی بیکربنات
Key theories
- مدل دفع اسید خالص
- سهم کلیه در تعادل اسید-باز را به عنوان اسید قابلتیتراسیون ادراری به علاوه آمونیوم منهای هر بیکربنات دفعشده تعریف میکند، با تولید آمونیوم به عنوان مکانیسم اصلی که از طریق آن دفع اسید خالص در طول چالش اسیدی افزایش مییابد.
Mechanisms
لوله پیچیده نزدیک بیشتر بیکربنات فیلترشده را با ترشح یونهای هیدروژن که با بیکربنات لومنی ترکیب میشوند، بازجذب میکند، گامی که باز را حفظ میکند اما به خودی خود اسید را از بدن حذف نمیکند. بیکربنات جدید تنها زمانی تولید میشود که یونهای هیدروژن ترشحشده توسط فسفات ادراری (اسید قابلتیتراسیون) یا آمونیاک بافر شوند. آمونیاک در سلولهای لوله پیچیده نزدیک، عمدتاً از گلوتامین، سنتز میشود، به لومن ترشح میشود، و قبل از اینکه به عنوان آمونیوم در مجرای جمعکننده به دام افتاده و دفع شود، در مدولا بازیافت و تغلیظ میشود؛ برای هر آمونیوم دفعشده، یک بیکربنات به خون بازگردانده میشود. از آنجا که آمونیاژنز میتواند در طول اسیدوز چندین برابر افزایش یابد، دفع آمونیوم راه اصلی است که کلیه از طریق آن دفع اسید خالص را برای مقابله با بار اسیدی پایدار افزایش میدهد، در حالی که اسید قابلتیتراسیون توسط بافر فیلترشده موجود محدود میشود.
Clinical relevance
اختلال در دفع اسید کلیوی زیربنای اسیدوز متابولیک بیماری مزمن کلیه و اسیدوزهای توبولی کلیوی است، و تخمین آمونیوم ادراری در ارزیابی این اختلالات استفاده میشود. این مدخل فیزیولوژی زیربنایی را توضیح میدهد و توصیههای دوز یا درمان فردی را ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
مکانیسمهای بازجذب بیکربنات، دفع اسید خالص، و متابولیسم آمونیاک کلیوی در بررسیها و متون فیزیولوژی به خوبی تثبیت شدهاند (Weiner and Verlander, 2013; Hamm and colleagues, 2015; Berend and colleagues, 2014). توضیح اینجا فیزیولوژی توصیفی است و یک پروتکل بالینی نیست.
History
شناخت اینکه دفع آمونیوم، به جای دفع یون هیدروژن آزاد، بیشتر حذف اسید کلیوی را تشکیل میدهد، از طریق مطالعات قرن بیستم در مورد آمونیاژنز کلیوی و بافرینگ ادراری پدیدار شد. کارهای بعدی ناقلهای خاص، از جمله گلیکوپروتئینهای رزوس، را شناسایی کردند که آمونیاک را در سراسر اپیتلیوم کلیوی حرکت میدهند و تصویر مولکولی چگونگی تنظیم دفع اسید خالص را اصلاح کردند.
Key figures
- I. David Weiner
- Jill W. Verlander
- L. Lee Hamm
Related topics
Seminal works
- weiner-verlander-2013
- hamm-2015
Frequently asked questions
- چرا آمونیوم برای دفع اسید کلیوی اینقدر مهم است؟
- از آنجا که تولید آمونیاک میتواند در طول اسیدوز چندین برابر افزایش یابد، دفع آمونیوم مسیر اصلی قابل تنظیم است که کلیه از طریق آن دفع اسید خالص را افزایش میدهد و بیکربنات را بازسازی میکند، در حالی که اسید قابلتیتراسیون توسط بافر موجود محدود میشود.
- آیا بازجذب بیکربنات فیلترشده اسید را دفع میکند؟
- خیر. بازجذب بیکربنات فیلترشده فقط باز موجود را حفظ میکند؛ بیکربنات جدید تولید میشود، و اسید حذف میشود، تنها زمانی که یونهای هیدروژن ترشحشده به عنوان اسید قابلتیتراسیون یا آمونیوم بافر شده و در ادرار دفع شوند.