Säuresekretion
Definition
Unter Säuresekretion versteht man die Abgabe (Sekretion) von Protonen (H+) durch spezialisierte Zellen, zum Beispiel in der Magenschleimhaut und in der Niere.
Renale Säuresekretion
In der Niere dient die Säuresekretion der Regulation des pH-Werts und somit des Säure-Basen-Haushalts. Sie findet vor allem im Bereich des Sammelrohrs statt.
Physiologie
Säuren sind nach der Bronsted-Definition Protonendonatoren und senken somit den pH-Wert. Die Einstellung bzw. Konstanthaltung des extrazellulären und intrazellulären pH-Werts ist unerlässlich, da zahlreiche Enzyme oder Ionenpumpen wie die Na-K-ATPase in einem spezifischen, physiologischen pH-Wertbereich ihr Aktivitätsoptimum besitzen. Ohne die Einhaltung ihres pH-Optimums können sie ihre Funktion nicht aufrechterhalten.
Die renale Säuresekretion findet in unterschiedlichen Tubulusabschnitten der Niere statt, vor allem im proximalen Tubulus und im Sammelrohr. Sie wird auf zweierlei Wegen erzielt:
- durch direkte Ausscheidung, zum Beispiel über den Na-H-Austauscher des proximalen Tubulus oder die V-ATPase und die H-K-ATPase der Schaltzellen des Sammelrohrs
- durch indirekte Ausscheidung an NH4+, Harnsäure oder Oxalat gebunden in das Tubuluslumen
Die sezernierten Protonen können im Tubuluslumen durch die dortigen Bicarbonat- oder Phosphat-Puffersysteme abgepuffert werden, damit der Harn keinen zu niedrigen pH-Wert annimmt und dadurch effektiv ausgeschieden werden.
Gastrale Säuresekretion
Im Magen ist die Säuresekretion essentiell für die Denaturierung der Nahrungsproteine. Sie werden protoniert und dabei in Polypeptide gespalten.
Physiologie
Die gastrale Säuresekretion findet in den Magendrüsen statt, wo sie von den Belegzellen (Parietalzellen) ausgeführt wird. Die Belegzellen sind in der Lage, aus Kohlensäure Protonen abzuspalten und auf ihrer apikalen Seite im Austausch gegen Kalium-Ionen (K+) zu sezernieren. Zu diesem Zweck besitzen sie in der Zellmembran Protonen-Kalium-Pumpen. Daneben transportieren sie Chlorid-Ionen von der basalen Seite durch ihr Zytosol und geben sie ebenfalls ins Magenlumen ab. Die so entstehende Salzsäure ist für den niedrigen pH-Wert des Magensaftes verantwortlich.
Literatur
- Brandes, Ralf: Physiologie des Menschen, 32. Auflage, 2020