Natriumtransport in den proximalen Tubuli und den Sammelrohren bei Variation der Natriumkonzentration im umgebenden Intterstitium

Summary

Micropuncture experiments were performed on proximal tubules and collecting ducts of rat kidneys with and without artificial perfusion of surrounding capillaries or vasa recta respectively. Net sodium flux (Ά_{Na iso}) was estimated under conditions of varying but equal sodium concentrations on both sides of the tubular wall. The transtubular wall equilibrium concentration difference of sodium (Δc _Na) was also measured in these nephron segments under conditions of zero volume and solute fluxes.

In the proximal tubule Ά_{Na iso} of 8.4 and 7.9×10⁻⁵ μeq × mm⁻² × sec⁻¹ at sodium concentrations of 155 and 300 meq/l in the perfusion fluid and Δc _Na of 24 and 24 meq/l respectively did not vary significantly. Variations of sodium concentrations in blood produced by hypertonic saline infusion or peritoneal dialysis with mannitol resulted in essentially similar values of Ά_{Na iso} and Δc _Na. In the collecting ducts also Ά_{Na iso} and Δc _Na remained uninfluenced by induced variations in sodium concentrations of the perfusion fluid. Ά_{Na iso} at sodium concentration of 145 and 300 meq/l in the perfusion fluid of vasa recta was 4.1 and 4.1×10⁻⁵ μeq × mm⁻² × sec⁻¹ respectively and Δc _Na was 98 and 104 meq/l respectively.

Water reabsorption in the collecting ducts depends on the increase of sodium concentration produced in the medulla by the countercurrent multiplier system. The results represented here indicate that, in mammals sodium reabsorption is independent from the sodium concentration of the interstitial fluid. Therefore the sodium reabsorption and the water reabsorption can be varied independently from each other. Both, sodium and water reabsorption in the collecting ducts are however dependent upon the concentrations of permeable nonelectrolytes such as urea in the collecting duct fluid.

Zusammenfassung

An Ratten wurden Mikropunktionsuntersuchungen am proximalen Tubulus und am Sammelrohr bei Durchblutung der peritubulären Capillaren bzw. Vasa recta sowie bei künstlicher Perfusion dieser Blutgefäße durchgeführt. In Abhängigkeit von der Höhe der interstitiellen Natriumkonzentration wurden der Nettonatriumtransport (Ά_{Na iso}) bei gleicher Natriumkonzentration zu beiden Seiten der Tubuluswand und die Gleichgewichtskonzentrationsdifferenz (Δc _Na) bei fehlendem Nettovolumen- und Nettosubstanzfluß gemessen.

Bei Variation der Natriumkonzentration im Gewebe durch Perfusion der peritubulären Capillaren mit 155 bzw. 300 mÄq/l Na änderten sich weder Ά_{Na iso} noch Δc _Na für den proximalen Tubulus (Ά_{Na iso} 8,4 bzw. 7,9·10⁻⁵ μÄq · mm⁻² · sec⁻¹; Δc _Na 24 bzw. 24 mÄq/l). Veränderung der Natriumkonzentration im Blut durch Infusion hypertoner NaCl Lösung oder Peritonealdialyse mit isotoner Mannitlösung führten zu prinzipiell gleichen Ergebnissen. Bei Perfusion der Vasa recta mit Lösungen, die 145 und 300 mÄq/l Natrium entheilten, blieben Ά_{Na iso} wie Δc _Na über die Sammelrohrwand ebenfalls konstant (Ά_{Na iso} 4,1 bzw. 4,1·10⁻⁵ μÄq · mm⁻² · sec⁻¹; Δc _Na 98 bzw. 104 mÄq/l). Proximale Tubuli und Sammelrohre verhalten sich demnach bei Variation der interstitiellen Natriumkonzentration gleich.

Da die Wasserresorption aus den Sammelrohren von dem durch Gegenstrommultiplikation erzeugten Natriumkonzentrationsanstieg im Markinterstitium abhängt, die Natriumresorption aus den Sammelrohren aber wie die vorliegenden Befunde zeigen von eben dieser Natriumkonzentration unabhängig ist, ist dem Warmblüterorganismus die Möglichkeit gegeben, Natrium- und Wasserresorption unabhängig voneinander zu variieren. Die Natrium- und Wasserresorption aus den Sammelrohren werden jedoch beide durch den Gehalt der Sammelrohrflüssigkeit an permeablen Nichtelektrolyten, wie z. B. Harnstoff, beeinflußt.