Die Bedeutung des Natriums für den renal-tubulären Calcium-Transport bei Rana ridibunda

Summary

With regard to earlier experiments about the influence of Na⁺ on the tubular transport of glucose, PAH and urea, the effect of Na⁺ on the reabsorption of Ca⁺⁺ in the isolated artificially perfused kidney of Rana ridibunda was studied.

Lowering of the Na⁺-concentration from 76.5–20.0 mMol/l results in a decrease of the reabsorbed amounts of both Na⁺ and Ca⁺⁺, the decrease being less marked in the latter. The quotient Na⁺ reabsorbed/Ca⁺⁺ reabsorbed changes in favour of the calcium.

Lack of Na⁺ on the luminal or the contraluminal side of the tubular wall does not significantly influence the amount of Ca⁺⁺ being reabsorbed. If, however, Na⁺ is missing on both sides the rate of reabsorption of Ca⁺⁺ falls below 10% of the filtered amount.

The rate of Ca⁺⁺-reabsorption increases if Ca⁺⁺ is offered on the luminal side only. Presumably this increase is due to a concentration gradient for Ca⁺⁺ which does not exist under physiological conditions. If Ca⁺⁺ is offered on the contraluminal side only, no Ca⁺⁺ appears in the urine. Apparently the tubular epithelium is impermeable for Ca⁺⁺ from the blood to the tubular lumen.

The decrease of the reabsorption of Ca⁺⁺ brought about by substances inhibiting the reabsorption of Na⁺ such as Convallatoxin and Furosemid is relatively more marked than the concomitant inhibition of the reabsorption of Na⁺.

Since in the experiments with the above mentioned inhibitors the extracellular Na⁺-concentration remains constant, it is concluded that the Ca⁺⁺-reabsorption is coupled with the transport of Na⁺.

In principle the Na⁺-dependence of the Ca⁺⁺-reabsorption follows the same pattern as the Na⁺-dependence of the transports of glucose, PAH and urea, thus supporting our contention that the Na⁺-dependence of “active” transports is a physiological mechanism of general importance.

Zusammenfassung

In Anlehnung an frühere Experimente zur Na⁺-Abhängigkeit der renal-tubulären Transporte von Glucose, PAH und Urea wurden Versuche über die Bedeutung des Na⁺ für die Ca⁺⁺-Reabsorption an der isolierten künstlich perfundierten Niere von Rana ridibunda durchgeführt.

Erniedrigung des Na⁺-Angebotes von 76,5 auf 20,0 mMol/l vermindert sowohl die Menge reabsorbierten Natriums als auch die des reabsorbierten Calciums, letztere allerdings weniger als erstere. Der Quotient reabsorbiertes Na⁺/reabsorbiertes Ca⁺⁺ verschiebt sich zugunsten des Ca⁺⁺.

Fehlendes Na⁺-Angebot auf der Lumen- oder der Blutseite der Tubulusepithelien hat keinen sicheren Einfluß auf die Menge reabsorbierten Calciums, dagegen sinkt die Reabsorptionsrate von Ca⁺⁺ auf weniger als 10% des filtrierten, wenn Na⁺ weder auf der Lumen- noch auf der Blutseite angeboten wird.

Die Ca⁺⁺-Reabsorptionsrate ist gesteigert bei Angebot von Ca⁺⁺ ausschließlich auf der Lumenseite, vermutlich wegen des unter physiologischen Bedingungen nicht existenten Konzentrationsgradienten, der blutwärts gerichtet ist. Bei Angebot von Ca⁺⁺ nur von der Blutseite erscheint kein Ca⁺⁺ im Harn: die Tubulusepithelien sind für Ca⁺⁺ im Richtungssinne der Sekretion undurchlässig.

Durch die Hemmstoffe der Na⁺-Reabsorption Convallatoxin und Furosemid wird auch die Reabsorption von Ca⁺⁺ — sogar relativ stärker als die von Na⁺ — gehemmt. Da in den Versuchen mit Hemmstoffen das Na⁺-Angebot (extracelluläre Konzentration) konstant bleibt, wird geschlossen, daß die Ca⁺⁺-Reabsorption mit dem Na⁺ über dessen Transport gekoppelt ist.

Im Prinzip folgt die Verknüpfung der Ca⁺⁺-Reabsorption mit dem Na⁺ den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie die Verknüpfung des Na⁺ mit den Transporten von Glucose, PAH und Harnstoff. Damit ist ein weiteres Indiz für die Vermutung gewonnen, daß die Na⁺-Abhängigkeit ein zellphysiologisches Prinzip von weiter Gültigkeit ist.