Pathophysiology of Renal Tubular Acidosis ② Total-Body Acid-Base Homeostasis

Food particles의 metabolism은 ㉠폐로 배설되는 volatile carbonic acid(탄산)와 ㉡단백질 대사로부터 주로 생성되는 fixed acid를 생성합니다.

많은 양의 동물 단백질을 포함한 서양식 식사를 하면
성인에서는 지방과 탄수화물 연소로 15,000 mEq의 volatile acid가 생성되고
단백질 대사로 체중 kg당 fixed acid  ~1 mEq가 생성됩니다.

Fixed acid는 처음에는 HCO3-를 포함한 body buffers에 의해 중화되고 콩팥을 통해 배설됩니다.  그러므로 콩팥은  체중 kg당 hydrogen ion (H1) 1 mEq의 배설을 통하여 lost buffers를 재생성(regeneration)하는 역할을 합니다. 콩팥은 모든 여과된 HCO3-를 재흡수하고 food particles 대사를 통하여 손실되는 HCO3-를 재생성하면서 acid-base balance를 유지합니다.

두 과정 모두 H1 분비가 관여합니다. 처음에는 여과된 HCO3-를 재흡수하기 위해서, 또 새로운 HCO3-를 생성하기 위해서.  분비되는 H1은 ㉠여과된 HCO3-와 결합하여 HCO3- 재흡수를 하거나 ㉡titratable acids와
ammonium ion (NH4+)으로서 분비되는 tubular fluid에 있는 urinary buffers와 결합하여 HCO3- 재생성을 합니다.  

콩팥에 의한 net acid excretion (NAE)은 titratable acids와 ammonium 양의 합에서 HCO3- 양을 뺀 것입니다. NAE =( titratable acids) + (NH4+) -  (HCO3 -)

Titratable acids 양은 고정되어 있으며 주로 소변에 있는 phosphate 양을 반영합니다. 대조적으로 콩팥에 의새 생성되는 NH4+ 양은 아주 다양하며 acidemic states에서는 놀라울 정도로 증가합니다. Titratable acids 양은 고정되어 있기 때문에 NAE 감소는 주로 NH4+ 분비가 감소하거나  HCO3- 소실이 증가하는 경우입니다.



정리
단백질 대사로부터 생성되는 fixed acid는 HCO3-를 포함한 body buffers에 의해 중화되고 콩팥을 통해 배설됩니다. 콩팥은 배설로 손실된 buffers(HCO3-)를 재생성하는 역할을 합니다. 콩팥은 이 재생성뿐만 아니라 여과된 HCO3-를 재흡수하는 역할을 하는데, 이 두 과정 모두에는 H+ 분비가 관여합니다. 재흡수는 주로 proximal tubule에서, 재생성은 distal tubule에서 일어납니다. Proximal tubule에서 여과된 HCO3-를 재흡수하기 위해서 먼저 HCO3-와 H+의 결합이 필요하고, distal tubule에서 HCO3- 재성성을 위해서 urinary buffers와 H+의 결합이 필요합니다. Urinary buffers에는 titratable acids(phosphate)와 ammonium ion(NH4+)이 있습니다.