肾脏对有机物质的转运和清除
有机物质可由机体内部生成,也可由外源而来,例如各种药物等。它们能以有机阴离子或阳离子的形式存在于体内。肾脏对它们的清除效率取决于它们在肾小球的滤过,以及肾小管的分泌和重吸收的综合效应。此外,尚和它们在体内的分布容积、血浆蛋白结合力的高低以及是否参与肾脏本身的代谢有关。
大部分有机物质的清除是在近端小管完成,其机制是通过有机阴离子或阳离子的跨基底侧膜的转运来实现。近端小管损害时,或有两种或数种以上有机物质同时需要在肾脏排泄时,可出现相互的竞争抑制,影响到它们本身或体内其他代谢产物的清除,导致在体内的积聚,产生毒副反应。各种有机物质在近端小管的转运效率不尽一致,这和各物质的电荷性、分子结构及与转运系统的亲和力等有关。
1.有机阴离子的转运
目前已比较明确的有机阴离子转运系统有三类:对氨基马尿酸(PAH)转运系统;硫酸盐-草酸盐交换系统;Na+-二羧酸同向转运系统。三个转运系统之间有一定的联系,并且存在一定的互相重叠现象。
其中,在Na+-二羧酸同向转运系统中,肾脏小管液中二羧酸或三羧酸的浓度远远大于肾小球滤液中的浓度,提示小管细胞具有主动排泌这些物质的能力。
而在对氨基马尿酸(PAH)转运系统中,PAH为马尿酸的一种衍生物,一般不存在于身体内。早在多年以前,该物质就已被用来作为测定肾血流量的一个标记物。PAH的肾脏清除(即尿中PAH的量)远比单由肾小球滤过的要多,小管腔内的浓度比血中高数倍,表明除肾小球滤过外,相当量的PAH通过小管主动分泌从肾脏排出。
有机阴离子转运的影响因素有:①pH值的变化;②尿流量的变化;③细胞外液量的变化;④Na+转运情况的变化;⑤血中电解质的改变;⑥激素;⑦某些重吸收很差的有机物;⑧饥饿状态下。(https://www.daowen.com)
2.有机阳离子的转运
除了有机阴离子外,有机阳离子的转运目前仅发现存在一个系统。和有机阴离子的转运一样,对于许多外源性药物和内源性代谢产物从肾脏排出体外起了很大作用。有机阳离子的化学结构差异很大,但都具有一个基本特征,即在生理pH条件下,都具有携带一个正电荷的氮原子。由于其等电点高于血pH,在生理范围内大多以离子形式存在。有机阳离子在肾小球也有滤过,而主要在近端肾小管分泌。
3.尿酸的转运
尿酸为嘌呤代谢产物,溶解度相对较小。体内浓度升高时,可超出其溶解度,形成尿酸结晶,沉积在组织中,造成损害,产生各种症状。尿酸从肾脏的滤过分数在人类也相当小,只占10%。人类生活在尿酸结晶的危险边缘。当各种不同原因导致尿酸合成增加、排泄下降时,都可能会产生严重的临床问题。
尿酸的排泄和其他有机物的排泌相似,由肾小球滤过、肾小管的分泌和重吸收以及分泌后的再吸收四部分共同完成。在人类,尿酸的排泌分数为7%~12%,尿酸在小球滤液中的浓度几乎和血浆相同,表明全部为自由滤过。其重吸收全部在远端小管以前的小管中进行,其中近端小管起主要作用。由于同时存在重吸收和分泌,前者的比例有时很难确定。采用抑制尿酸分泌的药物如吡嗪酰胺后,发现小管液中尿酸几乎全被重吸收,表明终尿中的尿酸是肾小管分泌的产物。在某些遗传性疾病,尿酸的重吸收机制受到损害,其排泌分数可>100%;在尿毒症患者中,排泌分数也相应提高。
尿酸转运的影响和调节因素包括钠梯度、细胞外液溶量(ECF)、pH、激素、药物及其他。