Die Bedeutung des Transportes, der Konzentration und der Darbietungsrichtung von Na⁺ für den tubulären Glucose- und PAH-Transport

Summary

The investigation described was done to study the relation of Na⁺-offering to the glucose- and PAH-transport. Therefore isolated kidneys of Rana ridibunda were perfused with solutions of NaCl and Na₂SO₄ at various concentrations either from the blood- and lumenside or only from one of both. After perfusion under various conditions, the extracellular volume and the Na⁺-concentration of the kidney tissue per gram of fresh weight were measured.

The transport of glucose (reabsorption) is dependent on Na⁺ in the following ways: The more Na⁺ is transported the more glucose is transported and vice versa. The proportion of transported Na⁺/transported glucose is shifted in favour of the latter when the supply of sodium is at a low level. Only Na⁺ on the lumenside is essential for the transport of glucose. The Na⁺-transport is lower when it is given as SO ⁻⁻₄ than as Cl⁻. This is explained by the relative impermeability of the tubule cell for the SO ⁻⁻₄ -anion. In this case—low Na⁺-transport—the reabsorption of glucose comes up to the same rate which is measured when NaCl is given. These results indicate that the Na⁺-transport is not the decisive parameter for the interdepence of Na⁺ and transport of other substances.

A similar situation is given in the experiments with PAH: More PAH is transported (secretion) when much Na⁺ is offered and vice versa. With a low supply of Na⁺ the proportion of transported Na⁺/transported PAH was also shifted in favour of PAH. The best PAH-transport was observed when Na⁺ was given from the lumenand the bloodside. Na⁺, offered only from the bloodside, decreases the transport of PAH but not as much as it was seen for the decrease of the glucose-transport. This is a rule for all PAH-concentrations below or above the saturation limit of the Tm. The results were the same for NaCl and for Na₂SO₄.

The Na⁺-contents of the kidneys were diminished not very much when Na⁺ was supplied only from the lumenside, but a very strong diminution was seen when it was supplied only from the bloodside. The kidneys probably lose intracellular Na⁺ under these conditions.

The described experiments and other ones in which the Na⁺-transport was diminished by cardiotonic steroids and Fursemide lead to the following conclusion: The intracellular concentration as well as the transport of Na⁺ are connected with the transcellular transport of glucose and PAH. The possible mechanism for the role played by Na⁺ is discussed.

Zusammenfassung

Zur Abklärung der Frage, über welchen Parameter: intracelluläre, extracelluläre Konzentration oder Transport Na⁺ mit dem Glucose- oder PAH-Transport verknüpft ist, wurde isolierten Nieren von Rana ridibunda Lösungen verschiedener NaCl- und Na₂SO₄-Konzentration auf der Lumen- und der Blutseite oder auf der Lumen- resp. der Blutseite angeboten. Nach Perfusion unter gleichen Bedingungen wurden der Extracellulärraum und die Na⁺-Konzentration des Nierengewebes pro g Feuchtgewicht gemessen.

Der Glucose-Transport (Reabsorption) ist Na⁺-abhängig in dem Sinne, daß mit mehr Na⁺ auch mehr Glucose transportiert wird und umgekehrt. Bei niedrigem Na⁺-Angebot ist die Relation transportiertes Na⁺/transportierte Glucose zugunsten der Glucose verschoben.

Für den Glucose-Transport ist lediglich luminal angebotenes Na⁺ essentiell. Bei Na⁺-Angebot von der Blutseite wird kaum noch Glucose resorbiert. Wird Na⁺ als SO ⁻⁻₄ angeboten, dann resultieren wegen der relativen Impermeabilität für das Anion geringere Na⁺-Netto-Transporte. Trotz des geringeren Na⁺-Transportes sind die Reabsorptionsraten von Glucose gleich denen, die bei Angebot von Na⁺ als Cl⁻ erzielt werden. Der Befund spricht gegen die Bedeutung des Na⁺-Transportes als wesentlicher Parameter für die Verknüpfung von Na⁺- mit Substanz-Transporten.

Für PAH gilt: Analog der Glucose wird mit mehr Na⁺ mehr PAH transportiert (sezerniert) und umgekehrt. Bei vermindertem Na⁺-Angebot ist die Relation transportiertes Na⁺/transportiertes PAH zugunsten des PAH verschoben. Am meisten PAH wird transportiert, wenn Na⁺ von der Lumen- und der Blutseite angeboten wird, bei lumenseitigem Angebot wird der PAH-Transport weiter erniedrigt, geht aber im Gegensatz zur Glucose nicht auf zu vernachlässigende Werte zurück. Diese Regel gilt für PAH-Angebote unter- und oberhalb der Sättigungsgrenze des Tm. Dabei resultieren die gleichen Ergebnisse, wenn Na⁺ als Cl⁻ oder SO ⁻⁻₄ angeboten wird.

Gegenüber den Versuchen mit Na⁺-Angebot von der Lumen- und der Blutseite nimmt bei Na⁺-Angebot nur von der Lumenseite der Na⁺-Gehalt der Niere nur unwesentlich ab. Er wird entscheidend erniedrigt bei Angebot von der Blutseite allein. Offensichtlich verliert unter diesen Bedingungen die Niere intracelluläres Na⁺.

Aus den vorliegenden und anderen Versuchen, insbesondere solchen, bei denen der Na⁺-Transport durch Hemmstoffe wie kardiotone Steroide und Fursemid inhibiert ist, wird geschlossen, daß Na⁺ sowohl über seine intracelluläre Konzentration als auch über seinen Transport mit transcellulären Substanz-Transporten verknüpft ist. Mögliche Mechanismen der Interdependenz von Na⁺ mit Substanz-Transporten werden erörtert.