ФИЗИОЛОГИЯ ПОЧЕК

Почки обеспечивают постоянство среды, необходимой для функционирования клеток организма. Они регулируют водно-солевой баланс, кислотно-щелочное равновесие, выделяют продукты азотистого обмена и чужеродные вещества.

Клубочковая фильтрацияявляется начальным этапом мочеобразования. В просвет боуменовой капсулы поступает первичная моча или т.н. «безбелковый ультрафильтрат» плазмы. В ультрафильтрат попадает лишь небольшое количество белка с низкой молекулярной массой (до 50 000 Да), большая часть которого реабсорбируется в проксимальных канальцах. Ультрафильтрат в клубочках образуется со скоростью 120-130 мл/мин или около 180 л в сутки. Образование свободного от форменных элементов и белков крови ультрафильтрата зависит прежде всего от гидростатического давления в клубочковых капиллярах, создаваемого работой сердца. Величина эффективного фильтрационного давления невелика. Гидростатическому давлению в клубочках, которое остается неизменным на всем протяжении клубочкового капилляра, противодействуют онкотическое давление плазмы внутри капилляра и гидростатическое давление в боуменовой капсуле (или проксимальном канальце). В обеспечении высокой скорости клубочковой фильтрации (СКФ) имеет значение проницаемость фильтрующей мембраны и площадь поверхности, доступной для фильтрации. СКФ рассчитывается с учетом уровня креатинина в сыворотке крови по формуле Кокрофта-Голта у взрослых и по формуле Шварца у детей или формуле Филлера с учетом уровня цистатина С в крови (таблица 1). У новорожденных из-за малого диаметра и меньшей фильтрующей поверхности клубочков СКФ значительно меньше, чем у взрослых, и равняется 20-30 мл/мин. У взрослых такой уровень СКФ свидетельствовал бы о тяжелой степени прогрессирующем (склерозирующем) процессе в почках, т.е. о хронической болезни почек (ХБП) 4 степени. Далее в течение первого года жизни СКФ повышается и достигает нормального уровня взрослого.

 

Таблица 1. Нормативы сывороточного креатинина, цистатина С и СКФ в зависимости от возраста (5).

Возраст	Креатинин	Цистатин С, мг/л	СКФ, мл/мин/1.73м2
µмоль/л	мг/дл
3 дня	80-130	0,8-1,5	1.2-2,4	20-30
7 дней	30-40	0,4-0,6	1.0-2,2	20-30
1 мес – 1 год	25-40	0,4-0,6	0.8-1.6	70-100
2-8 лет	40-60	0,5-0,7	0.6-1.4	90-130
9-18 лет	50-80	0,6-0,9	0.6-1.4	90-130

 

Таким образом, величина СКФ зависит от числа функционирующих клубочков (массы действующих нефронов). При склерозировании клубочков (нефронов) падает и СКФ.

Изменение состава мочи с появлением патологических элементов (форменные элементы крови, белок) зависит от нарушения проницаемости трехслойного клубочкового барьера. Состояние проницаемости фильтрационного барьера определяется величиной пор и электрическим зарядом. Поры эндотелия задерживают форменные элементы, следующие 2 слоя – ГБМ и подоциты являются барьерами для прохождения белков плазмы. Анионы задерживаются в большей степени благодаря высокому отрицательному заряду в нормальных структурах стенки капилляра. При генетической или приобретенной патологии проницаемость капилляра повышается вследствие структурных нарушений. Например, нарушения структуры подоцитов, щелевой мембраны приводят к протеинурии (возможен нефротический синдром) (рис. 8), истончение ГБМ, генетические аномалии коллагена ГБМ – к эритроцитурии и протеинурии (наследственный нефрит, болезнь тонких базальных мембран) (рис. 9).

 

Рисунок 8. Подоциты при нефротическом синдроме. Диффузное расплавление ножек, набухание цитоплазмы и микровиллезная трансформация (электронная микроскопия) (8).

 

 

Рисунок 9. ГБМ при болезни тонких базальных мембран (электронная микроскопия) (8).

Почечный кровоток и его регуляция. За одну минуту через почки протекает около 1000 мл крови, что составляет 20% всего объема крови, перекачиваемого сердцем в минуту: 45% почечного кровотока приходится на эритроциты. В клинике это так называемый гематокрит 0,45. Величина почечного плазмотока равна 550 мл/мин, СКФ близка 90-130 мл/мин. Фильтрация снижается при сужении приносящих артериол и увеличивается при сужении выносящих. Регуляция почечного кровотока многогранная и сложная.

Канальцево-клубочковая обратная связь.ЮГАосуществляет регуляцию СКФ в отдельных нефронах в зависимости от состава ультрафильтрата в дистальном канальце в зоне macula densa (плотного пятна). Клетки плотного пятна передают сигнал о повышении концентрации NaCl в канальце, что стимулирует высвобождение ренина, синтезируемого клетками ЮГА. Ренин воздействует на рецепторы ангиотензина А1 и вызывает констрикцию приносящих артериол, что в свою очередь снижает СКФ и предотвращает чрезмерную потерю солей и воды с мочой.

Простагландинысинтезируются в интерстициальных клетках почек и оказывают вазодилятирующее действие (преимущественно простагландины Е2 и простациклин). Вещества, обладающие сосудосуживающим действием (ангиотензин II, вазопрессин, эндотелин, норадреналин), стимулируют продукцию простагландинов. В почках синтезируются и оказывают действие на кровеносные сосуды многие другие вазоактивные пептиды (брадикинин, допамин, оксид азота и др., см. раздел «Гормоны и почки»).

Транспорт веществ в канальцах.В канальцах происходит активный и пассивный транспорт веществ. Активная реабсорбция идет с затратой энергии, обычно в виде АТФ (работа Na⁺/K⁺-АТФазы), против градиента концентрации. При наличии электрической или химической разности ионы и молекулы могут транспортироваться пассивно, путем простой диффузии.

Реабсорбция глюкозы. В проксимальных канальцах полностью реабсорбируется глюкоза. Экскреция ее с мочой связано обычно с гипергликемией, превышающей транспортные возможности канальцев. Транспорт осуществляется с помощью белка-переносчика и он сопряжен первичным активным транспортом натрия. Глюкозурия при нормальном содержании сахара в крови встречается при канальцевой патологии (ренальная глюкозурия) вследствие нарушения реабсорбции.

Реабсорбция белка. Белки, выводимые с мочой, предоставляют очень небольшую часть фильтруемых белков. Основная масса фильтруемых белков реабсорбируется в проксимальном канальце путем эндоцитоза. Реабсорбированные белки гидролизируются в вакуоли до аминокислот или пептидов. В нормальной моче остаются такие низкомолекулярные белки, как β2–микроглобулин, лизоцим, α1 и α2 – микроглобулины, их количество незначительное. В окончательной моче содержится 40-150 мг белка, из них 40% составляет альбумин, 10% IgG, 5%- легкие цепи и 3% IgА, остальную часть составляют другие белки, главным образом, образующиеся в канальцах белок Тамм-Хорсфалла. Повышение альбуминурии происходит при клубочковой патологии, повышение белка Тамм-Хорсфалла свидетельствует о патологии канальцев.

Реабсорбция аминокислот.Для транспорта аминокислот, которые реабсорбируются в проксимальных канальцах, существуют по меньшей мере четыре активные транспортные системы. Из-за их дефекта возникают различные типы наследственных аминоацидурий. (рис.10). Так же в проксимальных канальцах реабсорбируются кальций, фосфор, натрий, кальций и другие вещества (см. дальше). При синдроме Фанкони поражается проксимальный каналец с нарушением реабсорбции ряда веществ (аммиак, глюкоза, фосфор, карбонаты и др.), что приводит к развитию ацидоза (см. раздел «Кислотно-щелочное равновесие»).

 

 

Рисунок 10. Транспорт аминокислот (10).

 

Канальцевая секреция является способом экскреции веществ, фильтрация которых затруднена (связь с белками) или недостаточна. Путем секреции экскретируются многие слабые кислоты и слабые основания, некоторые лекарства, контрастные вещества, многие эндогенные медиаторы и нейротрансмиттеры. Мочевая кислота подвергается реабсорбции и секреции, клинически особенно значим процесс секреции в связи с возможностью преципитации кристаллов при повышении уровня мочевой кислоты в сыворотке у больных подагрой. Высокая концентрация солей мочевой кислоты может быть в моче у новорожденных из-за дегидратации в первые дни жизни, что может привести к образованию кристаллов (мочекислый диатез) иногда с повреждением и инфицированием мочевых путей.

Транспорт натрия.Почки имеют большое значение в поддержании водно-солевого баланса. Для этого в почках существует высокоэффективный транспорт натрия. Натрий — основной катион внеклеточной среды, и для поддержания солевого баланса его концентрация строго контролируется. Натрий и хлор свободно фильтруются в клубочках. Но 99% профильтровавшихся воды и NaCl подвергается реабсорбции, и только 1% выделяется с мочой. Это происходит в основном в проксимальных канальцах (70%) и петле Генле (25%). В дистальных канальцах и в собирательных трубках реабсорбируется 2-5% Na⁺. Натрий всасывается в перитубулярную плазму за счет фермента Na⁺/K⁺- АТФ-азы, расположенного в базолатеральных мембранах канальцевого эпителия. За счет создаваемого градиента концентрации происходит пассивный транспорт других ионов посредством ионных каналов и переносчиков. Так, в проксимальных канальцах происходят ко-транспортные процессы: Na⁺+HCO3^-, Na⁺+аминокислоты, Na⁺+глюкоза, Na⁺+органические молекулы; также происходит Na⁺/Н⁺- обмен и транспорт Сl^-. Реобсорбция натрия сопровождается параллельным всасыванием эквивалентного количества воды. Поэтому содержимое проксимальных канальцев остается изотоничным относительно плазмы. В отличие от проксимального сегмента в других отделах канальцев натрий и вода всасываются независимо друг от друга. В дистальных канальцах и собирательных трубках их реабсорбция натрия и воды регулируется гормонами.

Регуляция водно-солевого баланса в организме.Вода – основная составляющая организма человека и занимает 60% от массы тела взрослого. У новорожденных содержание воды выше, составляет 75% и приближается к 60% от массы тела к концу первого года жизни. В организме вода содержится в двух пространствах: внутриклеточном и внеклеточном. Последнее в свою очередь делится на внутрисосудистое (плазма) и межклеточное (интерстициальное). Объем внутриклеточной жидкости больше (30-40% массы тела), чем внеклеточной (20-25% массы тела). У плода и новорожденных объем внеклеточной жидкости относительно больше, чем у взрослых, поэтому они больше подвержены гипо-, гипергидратации. Водно-солевой баланс в организме регулируется за счет контроля двух показателей: осмоляльности и объема циркулирующей крови. Общая осмоляльность внеклеточной жидкости, создаваемая в основном солями натрия, равна 290 мосмоль/кг. Нормальное функционирование клеток возможно лишь при очень небольших колебаниях осмоляльности плазмы и внутрисосудистого объема.

Осмоляльность.Все компоненты тела находятся в состоянии осмотического равновесия. Осморецепторы контролируют потребление воды, экскрецию ее почками в зависимости от концентрации солей натрия. При нарушении содержания натрия в организме система регуляции осмоляльности сдвигает водный баланс и тем самым изменяет внутрисосудистый объем для восстановления осмотического равновесия. Существуют сложные системы волюморецепторов, чувствительных к изменению объема. Изменение объема (гипо-, гиперволемия) вызывает изменение экскреции натрия. Однако в условиях гиповолемии первыми включается механизм восстановления внутрисосудистого объема, т.е. происходит задержка воды в ущерб осмоляльности.

Регуляция экскреции натрия почками. Натриевый баланс регулируется почками. Потребление натрия фактически не регулируется. Именно почки адаптируются к резким колебаниям потребления соли. Экскреция натрия может снижаться почти до нуля и столь же резко возрастать. Ведущим фактором, определяющим выделение натрия почками, является СКФ. Достаточно небольших изменений СКФ, чтобы вызвать выраженные изменения экскретируемого натрия. Поскольку СКФ изменяется, должны существовать механизмы регуляции выделения натрия почками. Существует внешние и внутренние факторы регуляции. К внешним факторам относятся гормональные факторы, к внутренним – внутрипочечные механизмы. К последним относится клубочково-канальцевый баланс. Благодаря ему повышение или снижение реабсорбции натрия сопровождается повышением или снижением СКФ. Транспорт натрия регулируется рядом гормонов. Это – альдостерон, предсердный натрийуретический пептид, ангиотензин II, норадреналин, простагландины, допамин, вазопрессин (см. «гормоны и почки»).

Транспорт калия в почках.Калий – основной катион клеточной цитоплазмы, где его концентрация во много раз выше содержания во внеклеточной жидкости. Такая разница потенциалов чрезвычайно важна для функционирования клеток нервной, мышечной ткани, включая миокард. Калий свободно фильтруется в клубочках почек, далее он почти полностью (до 95%) реабсорбируется. Если натрий всасывается по всей длине почечных канальцев, а с мочой экскретируется натрий, который не успел реабсорбироваться, то основная часть профильтрованного калия реабсорбируется до того, как моча достигнет собирательных трубок. Тот калий, который все-таки выделяется с мочой, специально секретируется в собирательных трубках. Секреция калия осуществляется основными клетками собирательных трубок. Диуретические препараты амилорид, триамтерен подавляют секрецию калия, обладая калий-сберегающим эффектом. Транспорт калия регулируется активностью Na⁺/K⁺-АТФ-азы и калиевыми каналами. Альдостерон регулирует как деятельность транспортера Na⁺/K⁺-АТФ-азы, так и состояние калиевых каналов. Он увеличивает реабсорбцию натрия и секрецию калия. Спиронолактон блокирует рецепторы альдостерона, оказывая калий сберегающий эффект. Помимо почек калий выделяется желудочно-кишечным трактом и при потоотделении. На клеточное распределение калия влияют гормоны (инсулин, катехоламины, гормоны щитовидной железы, альдостерон), кислотно-щелочное состояние и повреждение клеток. Лизис клеток приводит к гиперкалиемии. Ацидоз способствует выходу калия из клеток (Н⁺ внутри клетки замещает К⁺), а эффект алкалоза противоположный. Катехоламины способствуют гипокалиемии. Связь между инсулином и поглощением клеткой калия двухсторонняя. Гиперкалиемия стимулирует, гипокалиемия угнетает выделение инсулина. Поэтому инсулин способствует входу калия в клетку. На этом основано действие глюкозо-инсулиновых растворов при гиперкалиемии.

Транспорт кальция, фосфатов и магния.Кальций – основной двухвалентный катион организма. Второй по значимости двухвалентный катион – магний. Основной двухвалентный анион – фосфат. Большая часть этих трех элементов сосредоточена в костной ткани. Концентрация Са²⁺ и НРО₄²^- (в меньшей степени Мg²⁺) в плазме крови поддерживаются благодаря быстрому высвобождению их с костной ткани. Концентрация Са²⁺ и НРО₄²^- в плазме крови тесно связаны. Произведение Са²⁺ х НРО₄²^- поддерживается на определенном уровне. Даже незначительный прирост в величине этого показателя приводит к формированию труднорастворимого фосфата кальция, который откладывается в костях. Особую опасность предоставляют внеклеточные отложения этих солей в сосудах, мышцах при нарушении костно-минерального обмена. Концентрация кальция в плазме крови поддерживается в нормальных пределах за счет всасывания из кишечника и путем высвобождения из костей. Уровень магния определяется скоростью его выведения с мочой, а фосфата – всеми тремя способами. Кальций.Всасывание кальция в кишечникеусиливается витамином Д. Всего из пищевого кальция всасывается 25-30%. Общее содержание Са²⁺ в плазме составляет 2,5 ммоль/л, из которых 50% находятся в свободном (ионизированной) состоянии, 45% в виде комплекса с белками, 5% в связи с другими ионами. В клубочках почек фильтруются только свободные ионы. Кальций реабсорбируется на всем протяжении почечных канальцев, из них 70% – в проксимальных канальцах, 20% – в толстом сегменте восходящего участка петли Генле. В этих отделах реабсорбция протекает пассивно по межклеточным щелям. Диффузии способствует активная реабсорбция натрия. В дистальных канальцах происходит активная реабсорбция Са²⁺ в комплексе с белками с помощью Са²⁺-АТФазы, и этот процесс регулируется витамином Д и паратиреоидным гормоном. Поскольку реабсорбция кальция в проксимальных канальцах и восходящем колене петли Генле носит пассивный характер и связана с реабсорбцией натрия, все лекарственные препараты, влияющие на транспорт натрия в этих отделах (например, фуросемид) блокируют реабсорбцию кальция. Напротив, тиазиды, ингибирующие обратное всасывание натрия на уровне дистальных канальцев, не действуют на активный захват кальция. Более того, в их присутствии реабсорбция кальция даже несколько усиливается, уменьшая Са²⁺-урию. Этот эффект тиазидов в клинике используется у больных нефролитиазом для уменьшения камнеобразования путем снижения кальция в моче. Фосфаты.В кишечнике всасывается 65% поступающего с пищей фосфата. 55% фосфата плазмы крови находится в свободном состоянии, которые свободно фильтруются и затем реабсорбируются в канальцах. 80% реабсорбируется в проксимальных канальцах трансклеточно с помощью транспортера NaPi²^-. Его активность ингибируется паратгормоном. Далее 10% фосфатных анионов реабсорбируется в дистальных канальцах, 2-3%- в собирательных трубках. Магний в основном содержится в тканях: 55% в костной ткани, 45%- в мягких тканях и только 10% находится во внеклеточных жидкостях. Ионы Мg²⁺ из крови свободно фильтруются, затем реабсорбируются в канальцах (30% в проксимальном, 65%- в толстом восходящем колене петли Генле, 5% - в дистальных канальцах).

Осмотическое концентрирование и разведение мочи.В зависимости от состояния водного баланса организма почки могут выделять гипотоническую или гипертоническую мочу. В этом процессе участвует так называемой противоточно-поворотно-множительная система, в состав которой входят параллельно расположенные в мозговом слое отделы петли Генле, собирательные трубки и прямые сосуды (рис.11). Принцип работы этой системы заключается в том, что при движении двух потоков жидкости в противоположных направлениях (по нисходящему и восходящему отделу петли Генле) осуществляется двухсторонний обмен натрия и воды через интерстициальную ткань и стенку канальцев петли Генле.

 

 

Рисунок 11. Схема осмотического концентрирования мочи (8).

 

Изотоничная моча из проксимального канальца поступает в нисходящую часть петли Генле, стенка которой проницаема для воды, но относительно непроницаема для солей. В восходящем толстом отделе петли Генле стенка канальца не пропускает воду, но активно реабсорбирует натрий, хлор, калий без воды. Таким образом, в нисходящем отделе петли Генле моча становится все более концентрированной по мере продвижения к вершине петли. При этом значительно уменьшается объем мочи. В дальнейшем при движении вверх по непроницаемому для воды восходящему отделу и дистальному канальцу осмотическая концентрация внутри канальцев падает. В дистальных канальцах и собирательных трубках осуществляется вторая фаза концентрирования мочи. Осмотическая концентрация мочи в этом отделе зависит от антидиуретического гормона (АДГ) (рис.12).

 

 

Рисунок 12. Осморегуляция с участием АДГ (8).

 

При обычном водном режиме относительная плотность мочи за сутки колеблется в пределах 1008-1025 (осмолярность 100-900 мосм/л), что обусловлено неравномерным приемом жидкости в течение дня и другими факторами. При избытке воды в организме уровень АДГ в крови снижается и стенка собирательных трубок остается непроницаемой для воды и выделяются большие объемы гипотонической мочи. В условиях дефицита жидкости в организме повышается секреция АДГ гипофизом, который взаимодействуя с V₂ рецепторами повышает проницаемость клеток собирательных трубок для воды, способствует реабсорбции осмотически свободной воды. Моча становится концентрированной с уменьшением количества (рис.13).

 

Рисунок 13. Действие АДГ на V₁ и V₂ рецепторы (8).

 

В механизме осмотического концентрирования мочи важное значение имеет мочевина. В отличие от наружной зоны мозгового вещества, где повышение осмоляльности обусловлено главным образом накоплением солей натрия, во внутреннем мозговом веществе в нем участвует мочевина. В мозговом веществе существует специальная система, обеспечивающая круговорот мочевины и ее удержание в почке. Главную роль в этом процессе играет способность АДГ увеличивать проницаемость для мочевины стенки тех частей собирательных трубок, которые расположены во внутреннем мозговом слое почек. В вышележащих отделах канальцев стенка собирательных трубок непроницаема для мочевины. Там из-за реабсорбции воды концентрация мочевины повышается, а ниже большие количества мочевины реабсорбируются в мозговое вещество, повышая осмоляльность интерстиция. Отсюда мочевина поступает в просвет тонкого восходящего отдела петли Генле и движется по канальцу. Далее мочевина вновь реабсорбируется под влиянием АДГ, что и обеспечивает беспрерывный ее круговорот в почке и объясняет важную роль мочевины в процессе осмотического концентрирования мочи. У детей грудного возраста в отличие от взрослых снижена функция по осмотическому концентрированию и разведению мочи. У них компенсаторная реакция на дегидратацию и гипергидратацию осуществляется в основном клубочками, а не канальцевым аппаратом почек. Примерно к концу первого года жизни заканчивается формирование осморегулирующей функции почек. В сохранении высокой осмоляльности интерстиция мозгового вещества также играют роль прямые артериолы (vasa recta). Они работают как противоточные обменники.

Кислотно-щелочное равновесие и его регуляция.В процессе метаболизма в организме образуется некоторые количество кислот (рис.14), часть ионов Н⁺ поступает с пищей, в связи с чем возникает необходимость выведения избытка кислот из организма.

Углеводы аэробный метаболизм → Н2О +СО2 анаэробный метаболизм → молочная кислота   Жиры и фосфолипиды → Н2О+ СО2 Н2РО4 Белки → Н2О + СО2 Н2SО4 НСL

Рисунок 14. Кислоты, образующиеся в процессе метаболизма органических веществ.

 

Кислота – это вещество, которое может отдать протон (Н⁺), щелочь – вещество, которое может связаться с протонами. Кислоты могут быть летучими и нелетучими. Главная летучая кислота – угольная кислота внеклеточной жидкости, которая выделяется легкими в виде углекислого газа. Другие нелетучие кислоты (серная, фосфатная) выделяются почками. Кислотно-щелочное равновесие и нормальный рН играют важную роль для функционирования ферментных систем и стабильности мембран. Любой сдвиг рН может приводить к тяжелой патологии, включая дыхательную недостаточность, кому и смерть. Поэтому существует сложный механизм защиты от нарушенийкислотно-щелочною равновесия. Постоянная регуляция рН достигается двумя механизмами элиминации: выведением угольной кислоты легкими и выведением других кислот почками. В поддержании рН внеклеточной жидкости в узком диапазоне (7,35-7,45) участвуют буферные системы. Буфер – это любая система, которая стремится противостоять изменению рН после сдвига в кислотную или щелочную сторону. Они присутствуют внутри и вне клеток. Основная буферная система внеклеточных сред – бикарбонатная система, внутри клеток – фосфаты натрия (Na₂HPO₄ ↔ NaH₂PO₄) и белки.

Легкие – первая линия защиты в поддержании кислотно-щелочного гомеостаза, поскольку они обеспечивают почти немедленную регуляцию выделения кислоты. Несмотря на образование в организме большого количества угольной кислоты, благодаря высокой растворимости и способности к диффузии в воде СО₂ превращается в НСО₃^-, который из эритроцитов быстро переносится в плазму крови. Кроме этого СО₂ связывается с гемоглобином, в легких быстро выводится из организма. Регуляция выделения СО₂ достигается изменениями скорости и объема легочной вентиляции.

К почечным механизмам поддержания кислотно-щелочного равновесия относятся основные три механизма. Во-первых, секретируемые ионы водорода участвуют в реабсорбции бикарбоната. Важным местом реабсорбции НСО₃^- является проксимальный каналец, где 90% профильтровавшегося НСО₃^- всасывается обратно. Это осуществляется не за счет прямого транспорта, а посредством специального механизма, в котором участвует карбоангидраза и Na⁺/H⁺- обменник. (рис. 15). Таким образом, интенсивная секреция Н⁺ используется для возвращения профильтровавшихся бикарбонатов.

 

Базолатеральная Просвет

мембрана канальца

 

→ НСО₃^- НСО₃^- H⁺→ H⁺ + HCO₃^-

← Na⁺ Na⁺ ←

H₂CO₃^-

H₂CO₃ KA

KA

CO₂ +H₂O

H₂O+CO₂

 

Рисунок 15. Реабсорбция бикарбоната в клетках проксимального канальца (КА- карбоангидраза).

 

На данном этапе ионы Н⁺ находятся в постоянном круговороте, обеспечиваемом карбоангидразой, и элиминаций Н⁺ с мочой не происходит. Ионы водорода секретируются на всем протяжении канальцев. Далее в дистальных участках нефрона экскреция кислот осуществляется двумя механизмами: за счет связывания Н⁺ с фосфатами и с аммиаком (NH₃). Ближе к собирательным трубочкам к Na⁺/H⁺ обменнику подключается (а затем превалирует) Н⁺-АТФ-аза. Эти процессы происходят во вставочных клетках собирательных трубок.

Фосфаты и органические кислоты связываются с водородным ионом и экскретируется с мочой. Работают системы Н⁺+НРО₄²^- → Н₂РО₄ или Н⁺+ органическая кислота. Их экскреция определяет так называемую титруемую кислотность. В регуляции кислотно-щелочного состояния участвуют несколько гормонов. Паратиреоидный гормон подавляет реабсорбцию фосфатов в проксимальном канальце и косвенно участвует в регуляции кислотно-щелочного равновесия. На уровне собирательных трубок в регуляции участвует альдостерон: стимулирует реабсорбцию Na⁺ и действие Н⁺-АТФазы. Экскреция Н⁺ с титруемыми кислотами ограничена. Поэтому наиболее эффективной системой экскреций Н⁺ является аммонийный механизм, составляющий 60% от суммарной экскреции Н⁺ почками. В проксимальном и дистальном канальцах из глутамина непрерывно образуется аммиак (NH₃). Связывая Н⁺, он превращается в аммоний (NH₄) и с мочой выделяется в виде NH₄Cl. Доля экскретируемых с мочой свободных (незабуференных) водородных ионов незначительна. У новорожденных функция почек по регуляции кислотно-основного равновесия недоразвита, в связи с чем для его сохранения важно сбалансировать питание.