वृक्क अम्लीय-क्षारीय विनियमन

वृक्क, फेफड़ों के साथ, शरीर के अम्लीय-क्षारीय संतुलन की रक्षा करने वाले दो अंगों में से एक है। यह दो मोर्चों पर ऐसा करता है: लगभग सभी फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट को पुनः अवशोषित करके ताकि कोई हानि न हो, और नए बाइकार्बोनेट का उत्पादन करके जबकि दैनिक निश्चित-अम्ल भार को अनुमाप्य अम्ल और अमोनियम के रूप में उत्सर्जित करता है। ये प्रक्रियाएं शरीर के बफर भंडार को भरती रहती हैं।

Definition

वृक्क अम्लीय-क्षारीय विनियमन नलिकाकार प्रक्रियाओं का एक समूह है जिसके द्वारा वृक्क फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट को पुनः प्राप्त करता है और शुद्ध दैनिक अम्ल भार को उत्सर्जित करता है — मुख्य रूप से अमोनियम और अनुमाप्य अम्ल के रूप में — जिससे प्रणालीगत अम्लीय-क्षारीय संतुलन बनाए रखने के लिए नया बाइकार्बोनेट उत्पन्न होता है।

Scope

यह विषय अम्लीय-क्षारीय समस्थिति में वृक्क के योगदान को शामिल करता है: बाइकार्बोनेट का पुनः अवशोषण, अनुमाप्य अम्ल और अमोनियाजनन के माध्यम से शुद्ध अम्ल उत्सर्जन, और इन कार्यों का खंडीय आधार। यह एक शारीरिक संदर्भ है और अम्लीय-क्षारीय विकारों के निदान या उपचार के लिए मानदंड प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• वृक्क बाइकार्बोनेट के बड़े फ़िल्टर्ड भार को कैसे पुनः अवशोषित करता है?
• चयापचय अम्ल को बफर करने में खपत हुए बाइकार्बोनेट को बदलने के लिए नया बाइकार्बोनेट कैसे उत्पन्न होता है?
• शुद्ध अम्ल उत्सर्जन में अनुमाप्य अम्ल और अमोनियम की क्या भूमिकाएँ हैं?
• वृक्क अम्लरक्तता के जवाब में अम्ल उत्सर्जन को कैसे समायोजित करता है?

Key concepts

• बाइकार्बोनेट पुनः अवशोषण (समीपस्थ नलिका)
• शुद्ध अम्ल उत्सर्जन
• अनुमाप्य अम्ल (जैसे फॉस्फेट बफरिंग)
• अमोनियाजनन और अमोनियम उत्सर्जन
• हाइड्रोजन आयन स्राव
• कार्बोनिक एनहाइड्रेज़
• श्वसन संबंधी गड़बड़ी के लिए वृक्क क्षतिपूर्ति

Mechanisms

समीपस्थ नलिका फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट के अधिकांश भाग को पुनः अवशोषित करती है: स्रावित हाइड्रोजन आयन ल्यूमिनल बाइकार्बोनेट के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाते हैं (एक प्रतिक्रिया जो कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ द्वारा त्वरित होती है), जिन्हें ग्रहण किया जाता है और रक्त में वापसी के लिए अंतःकोशिकीय रूप से बाइकार्बोनेट को पुनर्जीवित करते हैं। दैनिक चयापचय अम्ल भार को उत्सर्जित करने के लिए, वृक्क हाइड्रोजन आयनों को स्रावित करता है जो मूत्र में फॉस्फेट और अन्य बफर (अनुमाप्य अम्ल) द्वारा बफर किए जाते हैं और, महत्वपूर्ण रूप से, अमोनियम उत्पन्न और उत्सर्जित करता है; समीपस्थ नलिका में ग्लूटामाइन से अमोनियाजनन रक्त के लिए नया बाइकार्बोनेट उत्पन्न करता है। अम्लरक्तता में, अमोनियाजनन को विनियमित किया जाता है, जिससे शुद्ध अम्ल उत्सर्जन और बाइकार्बोनेट उत्पादन बढ़ता है, जो वृक्क की प्रमुख अनुकूली प्रतिक्रिया है और फेफड़ों के साथ क्षतिपूर्ति का धीमा घटक है (Hamm 2015; Curthoys 2014; Adrogué 1998; Guyton & Hall 2020)।

Clinical relevance

वृक्क अम्लीय-क्षारीय प्रबंधन बताता है कि वृक्क शरीर के बाइकार्बोनेट बफर को कैसे बनाए रखता है और दीर्घकालिक अम्लीय-क्षारीय गड़बड़ी के लिए क्षतिपूर्ति करता है, और इन प्रक्रियाओं के विकार वृक्क नलिकाकार अम्लरक्तता के अंतर्निहित होते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान का वर्णन करती है और किसी व्यक्ति में अम्लीय-क्षारीय विकारों के निदान या प्रबंधन का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां संक्षेपित तंत्र शरीर क्रिया विज्ञान समीक्षाओं और संदर्भ ग्रंथों से लिए गए हैं। यह प्रविष्टि वर्णनात्मक है और सिफारिशों के रूप में अम्लीय-क्षारीय विकारों का नैदानिक प्रबंधन प्रस्तुत नहीं करती है।

History

रॉबर्ट पिट्स और उनके सहयोगियों ने बीसवीं सदी के मध्य में स्थापित किया कि वृक्क अम्ल को अनुमाप्य अम्ल और अमोनियम के रूप में उत्सर्जित करता है और फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट को पुनः अवशोषित करता है, जिससे शुद्ध अम्ल उत्सर्जन को परिभाषित किया गया। बाद के काम ने उन ट्रांसपोर्टरों और एंजाइमों — कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, समीपस्थ ग्लूटामाइन मार्ग — का मानचित्रण किया जो बाइकार्बोनेट पुनः अवशोषण और अमोनियाजनन को अंजाम देते हैं (Hamm 2015; Curthoys 2014)।

Key figures

• Robert Pitts
• L. Lee Hamm
• Norman Curthoys
• Donald Seldin

Seminal works

• hamm-2015
• curthoys-2014
• adrogue-1998

Frequently asked questions

अम्लीय-क्षारीय संतुलन की रक्षा में वृक्क फेफड़ों से कैसे भिन्न है?

फेफड़े कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को बदलकर अम्लीय-क्षारीय स्थिति को तेजी से समायोजित करते हैं, जबकि वृक्क अधिक धीरे-धीरे कार्य करता है, फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट को पुनः अवशोषित करता है और निश्चित चयापचय अम्ल भार को उत्सर्जित करता है जबकि नया बाइकार्बोनेट उत्पन्न करता है; साथ में वे तेज और निरंतर विनियमन प्रदान करते हैं।

अमोनियम उत्सर्जन क्यों महत्वपूर्ण है?

ग्लूटामाइन से अमोनियम उत्पन्न करने से वृक्क बड़ी मात्रा में अम्ल उत्सर्जित कर पाता है और, इस प्रक्रिया में, रक्त में नया बाइकार्बोनेट जोड़ता है; यह मार्ग अम्लरक्तता के दौरान विनियमित होता है और वृक्क द्वारा शुद्ध अम्ल उत्सर्जन बढ़ाने का मुख्य तरीका है।