Influence of ADH on renal potassium handling: A micropuncture and microperfusion study

Abstract Influence of ADH on renal potassium handling: A micropuncture and microperfusion study. To study the effects of ADH on the transport of potassium by the distal tubule and collecting duct system, we performed simultaneous clearance and micropuncture experiments in homozygous Brattleboro rats (with hereditary hypothalamic diabetes insipidus), before and after intravenous infusion of the hormone. Final urinary flow rate was reduced by a factor of 7 after ADH, but fractional potassium excretion increased by 77% for the group as a whole. During free-flow micropuncture, there was no significant difference in fractional delivery of potassium up to the late distal tubule between control (water diuresis) and ADH conditions; thus, the increase in final urinary potassium excretion was mediated beyond this tubular site. However, flow rate of tubular fluid was decreased significantly after ADH in late distal tubular segments, where potassium secretion is a flow-dependent process. To evaluate the possibility of a direct effect of ADH on distal tubular potassium secretion, independent of changes in flow rate, we studied another group of animals by continuous microperfusion, in vivo, of single distal tubules, using an isotonic perfusion fluid so that water reabsorption would be minimal after as well as before the addition of ADH. Under these conditions, a significant stimulation of distal tubular potassium secretion by ADH could be demonstrated. We suggest that this property of ADH may serve to prevent potassium retention during periods of antidiuresis. Influence de l'ADH sur l'excretion renale de potassium: Une etude par microponction et microperfusion. Afin d'etudier les effets de l'ADH sur le transport de potassium par le tubule distal et le canal collecteur, nous avons effectue des experiences simultanees de clairance et de microponction chez des rats Brattleboro homozygotes (avec un diabete insipide hypothalamique hereditaire) avant et apres perfusion intraveineuse de l'hormone. Le debit urinaire final etait diminue d'un facteur 7 apres l'ADH, mais l'excretion fractionnelle de potassium s'elevait de 77% dans l'ensemble du groupe. Pendant des microponctions en flux libre, il n'y avait pas de difference significative dans la fraction delivree de potassium jusqu'au tubule distal tardif entre les conditions controle (diurese aqueuse) et l'ADH; ainsi, l'augmentation de l'excretion de potassium dans l'urine definitive etait mediee en aval de ce site tubulaire. Cependant, le debit de fluide tubulaire etait significativement diminue apres ADH dans les segments tubulaires distaux tardifs, la ou la secretion de potassium est un phenomene dependent du debit. Afin d'evaluer la possibilite d'un effet direct de l'ADH sur la secretion de potassium tubulaire distal, independante de modifications du debit, nous avons etudie un autre groupe d'animaux par microperfusion continue in vivo de tubules distaux isoles, en utilisant un liquide de perfusion isotonique, afin que la reabsorption d'eau soit tres faible, apres comme avant addition d'ADH. Dans ces conditions, une stimulation significative de la secretion tubulaire distale de potassium par l'ADH a pu etre demontree. Nous suggerons que cette propriete de l'ADH pourrait servir a eviter une retention potassique pendant les periodes d'antidiurese.