Bài tiết axit qua thận và Amoniac

Thận hoàn thành cân bằng nội môi axit-bazơ bằng cách tái hấp thu bicarbonate đã lọc và bài tiết lượng axit ròng hàng ngày được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất. Thận thực hiện điều này bằng cách tiết các ion hydro được đệm trong nước tiểu dưới dạng axit có thể chuẩn độ và, quan trọng nhất, dưới dạng amoni, đồng thời tái tạo bicarbonate đã tiêu thụ trong quá trình đệm toàn thân.

Definition

Bài tiết axit qua thận là quá trình thận duy trì cân bằng axit-bazơ, tái hấp thu về cơ bản tất cả bicarbonate đã lọc, tiết ion hydro vào dịch ống thận, và bài tiết axit ròng dưới dạng axit có thể chuẩn độ và amoni trong khi tái tạo bicarbonate; amoniac (dưới dạng amoni) là thành phần chính và dễ điều chỉnh nhất.

Scope

Chủ đề này bao gồm tái hấp thu bicarbonate ở ống lượn gần, bài tiết ion hydro ở ống lượn xa, hai dạng bài tiết axit ròng (axit có thể chuẩn độ và amoni), tổng hợp và vận chuyển amoniac ở thận, và cách bài tiết axit ròng thích ứng với nhu cầu axit-bazơ. Chủ đề được trình bày dưới góc độ sinh lý học hơn là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Bicarbonate đã lọc được tái hấp thu như thế nào, và tại sao bản thân quá trình này không bài tiết axit?
• Axit có thể chuẩn độ và amoni là gì, và tại sao amoni là thành phần điều chỉnh chủ yếu?
• Amoniac được tổng hợp, tiết ra và vận chuyển dọc theo nephron như thế nào?
• Bài tiết axit ròng tăng lên như thế nào để đáp ứng với một lượng axit?

Key concepts

• Tái hấp thu bicarbonate
• Bài tiết ion hydro
• Axit có thể chuẩn độ
• Bài tiết amoni
• Tạo amoni ở thận
• Bài tiết axit ròng
• Tái tạo bicarbonate

Key theories

Mô hình bài tiết axit ròng

Định nghĩa sự đóng góp của thận vào cân bằng axit-bazơ là axit có thể chuẩn độ trong nước tiểu cộng với amoni trừ đi bất kỳ bicarbonate nào được bài tiết, với việc sản xuất amoni là cơ chế chính mà qua đó bài tiết axit ròng được tăng lên trong một thách thức axit.

Mechanisms

Ống lượn gần tái hấp thu hầu hết bicarbonate đã lọc bằng cách tiết các ion hydro kết hợp với bicarbonate trong lòng ống, một bước giúp bảo tồn bazơ nhưng bản thân nó không loại bỏ axit ra khỏi cơ thể. Bicarbonate mới chỉ được tạo ra khi các ion hydro được tiết ra được đệm bởi phosphat trong nước tiểu (axit có thể chuẩn độ) hoặc bởi amoniac. Amoniac được tổng hợp trong các tế bào ống lượn gần, chủ yếu từ glutamine, được tiết vào lòng ống, và được tái chế và cô đặc ở tủy thận trước khi bị giữ lại dưới dạng amoni trong ống góp và bài tiết; đối với mỗi amoni được bài tiết, một bicarbonate được trả lại máu. Bởi vì quá trình tạo amoni có thể tăng lên vài lần trong tình trạng nhiễm toan, bài tiết amoni là cách chính mà thận tăng bài tiết axit ròng để đáp ứng một lượng axit kéo dài, trong khi axit có thể chuẩn độ bị giới hạn bởi chất đệm đã lọc có sẵn.

Clinical relevance

Suy giảm bài tiết axit qua thận là nguyên nhân cơ bản của nhiễm toan chuyển hóa trong bệnh thận mạn tính và nhiễm toan ống thận, và việc ước tính amoni niệu được sử dụng trong đánh giá các rối loạn này. Mục này giải thích sinh lý học cơ bản và không cung cấp liều lượng hoặc khuyến nghị điều trị cá nhân hóa.

Evidence & guidelines

Các cơ chế tái hấp thu bicarbonate, bài tiết axit ròng và chuyển hóa amoniac ở thận đã được thiết lập rõ ràng trong các tài liệu và sách giáo khoa sinh lý học (Weiner và Verlander, 2013; Hamm và cộng sự, 2015; Berend và cộng sự, 2014). Nội dung ở đây là sinh lý học mô tả và không phải là một phác đồ lâm sàng.

History

Sự công nhận rằng bài tiết amoni, chứ không phải bài tiết ion hydro tự do, chiếm phần lớn quá trình loại bỏ axit ở thận đã xuất hiện thông qua các nghiên cứu về quá trình tạo amoni ở thận và đệm nước tiểu trong thế kỷ XX. Các công trình sau này đã xác định các chất vận chuyển cụ thể, bao gồm các glycoprotein Rhesus, di chuyển amoniac qua biểu mô thận, tinh chỉnh bức tranh phân tử về cách bài tiết axit ròng được điều hòa.

Key figures

• I. David Weiner
• Jill W. Verlander
• L. Lee Hamm

Seminal works

• weiner-verlander-2013
• hamm-2015

Frequently asked questions

Tại sao amoni lại quan trọng đối với bài tiết axit qua thận?

Bởi vì việc sản xuất amoniac có thể tăng lên vài lần trong tình trạng nhiễm toan, bài tiết amoni là con đường điều chỉnh chính mà thận tăng bài tiết axit ròng và tái tạo bicarbonate, trong khi axit có thể chuẩn độ bị giới hạn bởi chất đệm có sẵn.

Tái hấp thu bicarbonate đã lọc có bài tiết axit không?

Không. Tái hấp thu bicarbonate đã lọc chỉ bảo tồn bazơ hiện có; bicarbonate mới được tạo ra, và axit được loại bỏ, chỉ khi các ion hydro được tiết ra được đệm dưới dạng axit có thể chuẩn độ hoặc amoni và được bài tiết qua nước tiểu.