Костная ткань

Это наиболее медленно реагирующая система. Механизм ее участия в регуляции рН крови состоит в возможности обмениваться с плазмой крови ионами Са²⁺ и Na⁺ в обмен на протоны Н⁺. Происходит растворение гидроксиапатитных кальциевых солей костного матрикса, освобождение ионов Са²⁺ и связывание ионов НРО₄^2– с Н⁺ с образованием дигидрофосфата, который уходит с мочой.

8Н⁺ + Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ → 2H₂O + 10Ca²⁺ + 6HPO₄^2–

Параллельно при снижении рН (закисление) происходит поступление ионов H⁺внутрь остеоцитов, а ионов калия – наружу. 

Печень

Существенную, но пассивную роль в регуляции кислотно-основного состояния крови берет на себя печень, в которой происходит метаболизм низкомолекулярных органических кислот (молочная кислота и др).  Кроме этого, кислые и щелочные эквиваленты выделяются с желчью.

Почки

Развитие почечной реакции на смещение кислотно-основного состояния происходит в течение нескольких часов и даже дней.

Специфические нейрогуморальные механизмы регуляции секреции и реабсорбции ионов Н⁺отсутствуют.

Регуляция концентрации ионов H⁺ осуществляется опосредованно, через потоки ионов Na⁺, движущихся по градиенту концентрации, и через перераспределение потоков ионов К⁺ и Н⁺, которые выходят из эпителиоцитов (секретируются) в обмен на ионы Na⁺.

Также для обеспечения электронейтральности внутри- и внеклеточной жидкости при реабсорбции ионов Na⁺усиливается реабсорбция ионов Cl^–, однако их не хватает, поэтому возникает необходимость в усилении реабсорбции и дополнительном синтезе ионов HCO₃^–.

Все вышесказанное упрощенно можно проиллюстрировать выражением:

Реабсорбция (Na⁺) ≈ Секреция (К⁺ + Н⁺) + Реабсорбция (Cl^– + HCO₃^–)

В почках активно протекают три процесса, связанных с уборкой кислых эквивалентов. Благодаря этим процессам рН мочи в состоянии снижаться до 4,5-5,2 :

1. Реабсорбция бикарбонатных ионов HCO₃^–.

2. Ацидогенез – удаление ионов Н⁺ с титруемыми кислотами (в основном в составе дигидрофосфатов NaH₂PO₄).

3. Аммониегенез – удаление ионов Н⁺ в составе ионов аммония NH₄⁺.

Реабсорбция бикарбонат-ионов

В проксимальных канальцах ионы Na⁺ мигрируют в цитозоль эпителиальных клеток в силу концентрационного градиента, который создается на базолатеральной мембране при работе фермента Na⁺,К⁺‑АТФазы. В обмен на ионы Na⁺ эпителиоциты канальцев активно секретируют в канальцевую жидкость ионы водорода.

Ионы HCO₃^–‑ первичной мочи и секретируемые ионы Н⁺ образуют угольную кислоту Н₂СО₃. В гликокаликсеэпителиоцитов фермент карбоангидраза катализирует распад угольной кислоты на СО₂ и воду. В результате возникает градиент концентрации углекислого газа между просветом канальцев и цитозолем и СО₂диффундирует в клетки. Внутриклеточная карбоангидраза использует пришедший СО₂ и образует угольную кислоту, которая диссоциирует. Ионы НСО₃^– транспортируются в кровь, ионы Н⁺ – секретируются в мочу в обмен на ионы Na⁺. Таким образом, объем реабсорбции НСО₃^– полностью соответствует секреции ионов Н⁺.

Процесс реабсорбции бикарбонат-ионов

В проксимальных канальцах происходит реабсорбция 90% профильтрованного НСО₃^–. В петле Генле и дистальных канальцах реабсорбируется оставшееся количество карбонат-иона. Всего в почечных канальцах реабсорбируется более 99% от фильтруемых бикарбонатов.