Οι νεφροί ρυθμίζουν τη συγκέντρωση των Η+ στο πλάσμα, [α] με την αύξηση ή ελάττωση της συγκεντρώσεως των HCO3- στα ούρα, παράγοντας αλκαλικά ή όξινα ούρα, [β] με την απέκκριση ασθενών ανιόντων (πχ. ΝΗ3-) και, [γ] με την απέκκριση ισχυρών οξέων με τη μορφή αμμωνιακών αλάτων8. Όταν οι νεφροί αποβάλλουν όξινα ούρα (απέκκριση Η+), προκαλείται επαναρρόφηση HCO3- στη νεφρική φλέβα, αύξηση της συγκεντρώσεως HCO3- στο αίμα και ενίσχυση της ΒΒ. Όταν αποβάλλουν αλκαλικά ούρα (απέκκριση HCO3-), η συγκέντρωση των HCO3- στο αίμα και το εξωκυττάριο υγρό μειώνεται9.
Α. νεφρική αύξηση της συγκεντρώσεως HCO3- στο αίμα
Φυσιολογικά, οι νεφροί αποδίδουν ολόκληρη την ποσότητα των HCO3-, που διηγήθηκε στα εγγύς εσπειραμένα σωληνάρια10. Επί οξεώσεως, η απέκκριση των Η+ αυξάνεται πέρα από την αναγκαία για την κατακράτηση του διηθηθέντος HCO3-, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι νεφροί έχουν την ικανότητα να παράγουν νέα μόρια HCO3-.
a. επαναρρόφηση HCO3-
Με τον τρόπο αυτό, επαναρροφώνται την ημέρα περίπου 4300 mmol HCO3-, σε φυσιολογικές συνθήκες, προς διατήρηση της αλκαλικής παρακαταθήκης του αίματος, ώστε τα τελικά ούρα είναι σχεδόν τελείως απαλλαγμένα HCO3-. Σε συνθήκες μεταβολικής αλκαλώσεως, όπου η [HCO3-] είναι μεγαλύτερη των 28 mEq/l, μικρό μέρος των HCO3- αποβάλλεται τελικά με τα ούρα.
b. απέκκριση Η+
Υπάρχουν τρείς ισχυρές οδοί αποβολής Η+ από τα ούρα. [1] απέκκριση ελευθέρων Η+. Μόνο μικρή ποσότητα (0.03mEq/l) ελευθέρων Η+ αποβάλλονται από τους νεφρούς, με τον τρόπο αυτό. [2] δέσμευση Η+ στο ΝΗ+ και, [3] δέσμευση [Η+] στα ΗΡΟ4-. Αποβάλλεται με αυτόν τον τρόπο περίπου ολόκληρη η ποσότητα των ημερησίως, υπό φυσιολογικές συνθήκες (φυσιολογικά επίπεδα CO2), παραγωμένων Η+ (περίπου 70 m/Eq ή 3.5 mmoles/min), αλλά και μεγάλο μέρος της περίσσειας παραγωγής τους σε συνθήκες μεταβολικής οξεώσεως, όπως επί διαβητικής οξεώσεως, όπου η αποβολή Η+ μπορεί να ξεπεράσει τα 300-500 mEq11. Tα μόρια CO2 και H2O εισέρχονται ευχερώς στα κύτταρα των εγγύς σωληναρίων, όπου η παρουσία καρβονικής ανυδράσης καταλύει το σχηματισμό Η2CO3, που υδρολύεται αμέσως σε HCO3- και Η+. Τα HCO3- επαναρροφώνται στο αίμα, ενώ τα Η+ διαχέονται στον αυλό των σωληναρίων όπου προστίθενται στην ΝΗ3 προς σχηματισμό ΝΗ4+ και στο ΗΡΟ4- (μονόξινο φωσφορικό ιόν) προς σχηματισμό Η2ΡΟ4- (δισόξινο φωσφορικό ιόν).
Β. παράγοντες που επηρεάζουν την απέκκριση Η+ και την επαναρρόφηση των HCO3̄
Στους παράγοντες αυτούς συγκαταλέγονται:
a. η PaCO2
Επί υπερκαπνίας, αύξάνεται η νεφρική επαναρρόφηση HCO3̄, καθώς επίσης και η αποβολή Η+ (όξινα ούρα), επειδή προάγεται [α] η υδάτωση του CO2 προς H2CO3 και, [γ] η αύξηση της απεκκρίσεως Η+. Αντίθετα φαινόμενα εκδηλώνονται επί υποκαπνίας, κατά την οποία λιγώτερα μόρια CO2 υδατώνονται προς ανθρακικό οξύ και διίστανται προς H+ και HCO3̄.
b. η συγκέντρωση του Κ+.
Επί υποκαλαιμίας αυξάνεται η επαναρρόφηση HCO3̄, επειδή συνεπάγεται ενδοκυττάρια οξέωση και αύξηση της απεκκρίσεως Η+ υπό των σωληναριακών κυττάρων. Αντίθετα ισχύουν υπί υπερκαλιαιμίας12.
c. η μείωση της καρβονικής ανυδράσης.
To ψευδαργυροεξαρτώμενο αυτό ένζυμο, καταλύει, ως γνωστό, την αντίδραση υδρολύσεως του CO2. H αναστολή του ενζύμου (πχ., δια χορηγήσεως ακεταζολαμίδης) μειώνει την απέκκριση Η+, χωρίς όμως να την καταργεί εντελώς. Αντίθετα, μάλιστα, έχει αναγνωρισθεί ότι σε καταστάσεις σοβαρής μεταβολικής οξεώσεως, η νεφρική έκκριση Η+ επιτελείται κανονικά, ακόμη και χωρίς την καταλυτική παρουσία της καρβονικής ανυδράσης [8.3.Α].
d. η συγκέντρωση των CI-
Η υποχλωραιμία επάγει την επαναρρόφηση HCO3̄, ενώ η υπερχλωραιμία την μειώνει, πιθανώς λόγω της μειώσεως του όγκου του εξωκυττάριου χώρου, η οποία επάγει τη σωληναριακή επαναρρόφηση Na+ και μαζί με αυτό παρασύρεται και HCO3̄, ως συνοδό ανιόν.
βλέπε: αναπνευστική ρύθμιση του pH