Rückresorption und Säure-Base-Haushalt

Bei der Bildung von Primärharn im Nierenkörperchen durch Druckfiltration werden mit dem Blutplasma auch viele Salzionen aufgenommen:

$\begin{array}{l}{\text{NaHCO}}_{\text{3}}\to {\text{Na}}^{\text{+}}{\text{+ HCO}}_{\text{3}}{}^{\text{-}}\\ {\text{Na}}_{\text{2}}{\text{HPO}}_{\text{4}}\to {\text{2 Na}}^{\text{+}}{\text{+ HPO}}_{\text{4}}{}^{\text{2-}}\\ \text{NaCl}\to {\text{Na}}^{\text{+}}{\text{+ Cl}}^{\text{-}}\text{.}\end{array}$

Ein großer Teil dieser Ionen muss nun durch Rückresorption zurück ins Blut gelangen, um zu den Organen transportiert werden zu können.
Die Natrium-Ionen gelangen durch aktiven Transport unter Energieverbrauch zurück. Hydrogenkarbonat-Ionen gelangen ebenfalls zurück ins Blut und regeln dabei zusammen mit Ammoniak und den ${\text{HPO}}_{\text{4}}{}^{\text{2-}}\text{-Ionen}$ (Hydrogenphosphat-Ionen) das Säure-Base-Gleichgewicht.
Bei der Rückresorption laufen vier grundsätzliche Vorgänge ab.

1. Aus dem Blut werden im Nephron (Bauelement der Niere bestehend aus Malpighi-Körperchen (Nierenkörperchen; Bowmansche Kapsel und Glomerulus), proximalem Tubulus, henlescher Schleife und distalem Tubulus) vermehrt Hydrogencarbonat-Ionen ausgeschieden. Durch aktiven Transport gelangen mit ihnen ${\text{Na}}^{\text{+}}\text{-Ionen}$ ins Blut. Aus der Tubuluszelle gelangen ${\text{H}}^{\text{+}}\text{-Ionen}$ in die Tubulusflüssigkeit, die mit angereichert ist. Beide reagieren zu Kohlensäure:

${\text{H}}^{\text{+}}{\text{+ HCO}}_{\text{3}}{}^{\text{-}}\to {\text{H}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}\text{.}$

Diese zerfällt in Kohlenstoffdioxid und Wasser ${\text{H}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}\to {\text{H}}_{\text{2}}{\text{O + CO}}_{\text{2}}\text{.}$

Beide Produkte diffundieren in die Tubuluszelle und werden durch ein Enzym wieder zu Kohlensäure:

${\text{H}}_{\text{2}}{\text{O + CO}}_{\text{2}}\stackrel{\text{Enzym}}{\to }{\text{H}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}\text{.}$

Kohlensäure zerfällt in Wasserstoffionen und Hydrogenkarbonat-Ionen:

${\text{H}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}\to {\text{H}}^{\text{+}}{\text{+ HCO}}_{\text{3}}{}^{\text{-}}\text{.}$

Das ${\text{HCO}}_{\text{3}}{}^{\text{-}}\text{-Ion}$ wandert mit dem ${\text{Na}}^{\text{+}}\text{-Ion}$ ins Blut zurück. Wasserstoff-Ionen diffundieren in die Flüssigkeit zurück, um weitere zu binden und ins Blut zu bringen.

2. Fallen zu viel Wasserstoffionen an, besteht die Gefahr der Übersäuerung des Blutes. Deshalb müssen sie über die Nieren ausgeschieden werden. Die überschüssigen ${\text{H}}^{\text{+}}\text{-Ionen}$ werden von Hydrogenphosphat-Ionen aufgenommen:

${\text{H}}^{\text{+}}{\text{+ HPO}}_{\text{4}}{}^{\text{2-}}\to {\text{H}}_{\text{2}}{\text{PO}}_{\text{4}}{}^{\text{-}}\text{.}$

Diese bilden mit ${\text{Na}}^{\text{+}}\text{-Ionen}$ Natriumdihydrogenphosphat, das mit dem Urin ausgeschieden wird:

${\text{Na}}^{\text{+}}{\text{+ H}}_{\text{2}}{\text{PO}}_{\text{4}}{}^{\text{-}}\to {\text{NaH}}_{\text{2}}{\text{PO}}_{\text{4}}\text{.}$

Um die Bildung der Kohlensäure einzuschränken, wird ein Teil des ${\text{CO}}_{\text{2}}$ ins Blut aufgenommen. Gleichzeitig werden ${\text{Na}}^{\text{+}}\text{-Ionen}$ und ins Blut rückresorbiert.

3. Überschüssige Wasserstoff-Ionen können auch direkt ausgeschieden werden.

4. Wenn zu wenig Hydrogenkarbonat-Ionen oder Phosphat-Ionen vorhanden sind, wird vermehrt Ammoniak aus Glutamin gebildet. Der Ammoniak fängt die Wasserstoff-Ionen ab und bildet Ammoniumionen:

${\text{NH}}_{\text{3}}{\text{+ H}}^{\text{+}}\to {\text{NH}}_{\text{4}}{}^{\text{+}}\text{.}$

Die Ammoniumionen werden mit den Chlorid-Ionen aus Natriumchlorid (Kochsalz, NaCl) als Ammoniumchlorid mit dem Urin ausgeschieden:

${\text{NH}}_{\text{4}}{}^{\text{+}}{\text{+ Cl}}^{\text{-}}\to {\text{NH}}_{\text{4}}\text{Cl}\text{.}$

Durch diese vier Vorgänge werden die aus der Druckfiltration stammenden Salze (Natriumhydrogenkarbonat, Natriumhydrogenphosphat und Natriumchlorid) teilweise wieder rückresorbiert (Natrium-Ionen und Hydrogen-Ionen). Das gebildete Natriumdihydrogenphosphat und Ammoniumchlorid werden ausgeschieden.