reabsorbēts proksimālajā kanāliņā. Būtisku minerālu cauruļveida reabsorbcija un transportēšana

Cauruļveida reabsorbcija ir ūdens un vielu reabsorbcijas process no urīna, kas atrodas kanāliņu lūmenā, limfā un asinīs.

Lielākā daļa molekulu tiek reabsorbētas proksimālajā nefronā. Šeit gandrīz pilnībā uzsūcas aminoskābes, glikoze, vitamīni, olbaltumvielas, mikroelementi, ievērojams daudzums Na +, C1-, HCO3- jonu un daudzas citas vielas.

Elektrolīti un ūdens tiek absorbēti Henles cilpā, distālajā kanāliņā un savākšanas kanālos.

Aldosterons stimulē Na+ reabsorbciju un K+ un H+ izdalīšanos nieru kanāliņos distālajā nefronā, distālajā kanāliņos un kortikālajos savākšanas kanālos.

Vasopresīns veicina ūdens reabsorbciju no distālajiem vītņotajiem kanāliņiem un savākšanas kanāliem.

Ar pasīvā transporta palīdzību ūdens, hlors un urīnviela tiek reabsorbēta.

Aktīvā transportēšana ir vielu pārnešana pret elektroķīmiskiem un koncentrācijas gradientiem. Turklāt izšķir primāri aktīvo un sekundāro aktīvo transportu. Primārā aktīvā transportēšana notiek ar šūnu enerģijas patēriņu. Kā piemēru var minēt Na+ jonu pārnesi ar enzīmu Na+/K+-ATPāzi, kas izmanto ATP enerģiju. Sekundārā aktīvajā transportā vielas pārnešana tiek veikta uz citas vielas transporta enerģijas rēķina. Glikoze un aminoskābes tiek reabsorbētas sekundārā aktīvā transporta mehānismā.

Maksimālā cauruļveida transporta vērtība atbilst vecajam jēdzienam "nieru ekskrēcijas slieksnis". Glikozei šī vērtība ir 10 mmol/l.

Vielas, kuru reabsorbcija nav atkarīga no to koncentrācijas asins plazmā, sauc par bezsliekšņa. Tie ietver vielas, kas vai nu vispār netiek reabsorbētas (inulīns, mannīts) vai reabsorbējas maz un tiek izvadītas ar urīnu proporcionāli to uzkrāšanai asinīs (sulfāti).

Parasti neliels proteīna daudzums nonāk filtrātā un tiek atkārtoti uzsūkts. Olbaltumvielu reabsorbcijas process tiek veikts ar pinocitozes palīdzību. Iekļūstot šūnā, proteīns tiek hidrolizēts lizosomu enzīmu ietekmē un pārvēršas aminoskābēs. Ne visi proteīni tiek hidrolizēti, daži no tiem nonāk asinīs nemainītā veidā. Šis process ir aktīvs un prasa enerģiju. Olbaltumvielu parādīšanos urīnā sauc par proteīnūriju. Proteīnūrija var rasties arī fizioloģiskos apstākļos, piemēram, pēc smaga muskuļu darba. Būtībā proteīnūrija rodas nefrīta, nefropātiju un multiplās mielomas patoloģijā.

Urīnvielai ir svarīga loma urīna koncentrācijas mehānismos, jo tā brīvi filtrējas glomerulos. Proksimālajā kanāliņā daļa urīnvielas tiek pasīvi reabsorbēta ar koncentrācijas gradientu, kas rodas urīna koncentrācijas dēļ. Pārējā urīnviela nonāk savākšanas kanālos. Savākšanas kanālos ADH ietekmē ūdens reabsorbējas un palielinās urīnvielas koncentrācija. ADH palielina urīnvielas sieniņu caurlaidību, un tā nonāk nieres medulā, veidojot šeit aptuveni 50% no osmotiskā spiediena. No intersticija urīnviela pa koncentrācijas gradientu izkliedējas Henles cilpā un atkal nonāk distālās kanāliņos un savākšanas kanālos. Tādējādi notiek urīnvielas intrarenālā cirkulācija. Ūdens diurēzes gadījumā ūdens uzsūkšanās distālajā nefronā apstājas, un tiek izvadīts vairāk urīnvielas. Tādējādi tā izdalīšanās ir atkarīga no diurēzes.

Vāju skābju un bāzu reabsorbcija ir atkarīga no tā, vai tās ir jonizētā vai nejonizētā formā. Vājas bāzes un skābes jonizētā stāvoklī netiek reabsorbētas un izdalās ar urīnu. Skābā vidē palielinās bāzu jonizācijas pakāpe, tāpēc tās ātrāk izdalās ar skābu urīnu, vājās skābes, gluži pretēji, ātrāk izdalās ar sārmainu urīnu. Tā ir liela nozīme, jo daudzas ārstnieciskas vielas ir vājas bāzes vai vājas skābes. Tāpēc saindēšanās gadījumā ar acetilsalicilskābi vai fenobarbitālu (vājām skābēm) nepieciešams ievadīt sārmainus šķīdumus (NaHCO3), lai šīs skābes nonāktu jonizētā stāvoklī, tādējādi veicinot to ātru izvadīšanu no organisma. Vāju bāzu ātrai izvadīšanai asinīs nepieciešams ievadīt skābus produktus, lai paskābinātu urīnu.

Ūdens reabsorbējas visās nefrona daļās pasīvi, pateicoties osmotiski aktīvo vielu transportam: glikozei, aminoskābēm, olbaltumvielām, nātrija, kālija, kalcija, hlora joniem. Samazinoties osmotiski aktīvo vielu reabsorbcijai, samazinās arī ūdens reabsorbcija. Glikozes klātbūtne galīgajā urīnā izraisa diurēzes palielināšanos (poliūriju).

Nātrijs ir galvenais jons, kas ir atbildīgs par pasīvo ūdens uzsūkšanos. Nātrijs, kā minēts iepriekš, ir nepieciešams arī glikozes un aminoskābju transportēšanai. Turklāt tai ir svarīga loma osmotiskā veidošanā aktīva vide nieres medulla interstitijā, kā rezultātā rodas urīna koncentrācija.

Nātrija plūsma no primārā urīna caur apikālo membrānu cauruļveida epitēlija šūnā notiek pasīvi pa elektroķīmiskajiem un koncentrācijas gradientiem. Nātrija izvadīšana no šūnas caur bazolaterālajām membrānām notiek aktīvi ar Na+/K+-ATPāzes palīdzību. Tā kā šūnu metabolisma enerģija tiek tērēta nātrija pārnesei, tā transportēšana ir primāri aktīva. Nātrija transportēšana šūnā var notikt, izmantojot dažādus mehānismus. Viens no tiem ir Na + apmaiņa pret H + (pretstrāvas transports vai antiports). Šajā gadījumā nātrija jons tiek pārnests šūnas iekšpusē, bet ūdeņraža jons tiek pārvietots uz ārpusi. Vēl viens nātrija pārvietošanas veids šūnā tiek veikts, piedaloties aminoskābēm, glikozei. Tas ir tā sauktais kotransports jeb simpports. Daļēji nātrija reabsorbcija ir saistīta ar kālija sekrēciju.

Sirds glikozīdi (strofantīns K, oubaīns) spēj inhibēt enzīmu Na + / K + -ATPāzi, kas nodrošina nātrija pārnešanu no šūnas uz asinīm un kālija transportēšanu no asinīm uz šūnu.

Liela nozīme ūdens un nātrija jonu reabsorbcijas mehānismos, kā arī urīna koncentrācijā ir tā sauktās rotācijas-pretstrāvas pavairošanas sistēmas darbībai. Izejot cauri kanāliņu proksimālajam segmentam, izotoniskais filtrāts samazinātā tilpumā nonāk Henles cilpā. Šajā sadaļā intensīva nātrija reabsorbcija netiek pavadīta ar ūdens reabsorbciju, jo šī segmenta sienas ir vāji ūdens caurlaidīgas pat ADH ietekmē. Šajā sakarā rodas urīna atšķaidīšana nefrona lūmenā un nātrija koncentrācija intersticijā. Atšķaidīts urīns distālajā kanāliņā zaudē lieko šķidrumu, kļūstot izotonisks ar plazmu. Samazināts izotoniskā urīna daudzums iekļūst savākšanas sistēmā, kas darbojas medulā, kuras augstais osmotiskais spiediens intersticiumā ir saistīts ar paaugstinātu nātrija koncentrāciju. Savākšanas kanālos ADH ietekmē ūdens reabsorbcija turpinās atbilstoši koncentrācijas gradientam. Vasa recta smadzenēs darbojas kā pretstrāvas apmaiņas trauki, pa ceļam uz papillām uzņemot nātriju un atbrīvojot to pirms atgriešanās garozas slānī. Medullas dziļumā šādi tiek uzturēts augsts nātrija saturs, kas nodrošina ūdens rezorbciju no savākšanas sistēmas un urīna koncentrāciju.

Galīgā urīna sastāva veidošanās notiek trīs procesu gaitā - reabsorbcija un sekrēcija kanāliņos, kanāliņos un kanālos. To attēlo ar šādu formulu:

Ekskrēcija = (filtrēšana - reabsorbcija) + sekrēcija.

Daudzu vielu izdalīšanās intensitāti no organisma lielākā mērā nosaka reabsorbcija, bet dažu vielu – sekrēcija.

Reabsorbcija (reversā absorbcija) - tā ir organismam nepieciešamo vielu atgriešanās no kanāliņu, kanāliņu un kanālu lūmena uz intersticiju un asinīm (1. att.).

Reabsorbciju raksturo divas pazīmes.

Pirmkārt, šķidruma (ūdens) cauruļveida reabsorbcija, piemēram, ir kvantitatīvi nozīmīgs process. Tas nozīmē, ka nelielu reabsorbcijas izmaiņu iespējamā ietekme var būt ļoti nozīmīga urīna izvadīšanai. Piemēram, reabsorbcijas samazināšanās tikai par 5% (no 178,5 līdz 169,5 l / dienā) palielinās galīgā urīna daudzumu no 1,5 l līdz 10,5 l / dienā (7 reizes jeb 600%) tādā pašā filtrācijas līmenī glomeruls.

Otrkārt, cauruļveida reabsorbcija ir ļoti selektīva (selektivitāte). Dažas vielas (aminoskābes, glikoze) tiek gandrīz pilnībā (vairāk nekā 99%) reabsorbētas, un ūdens un elektrolīti (nātrijs, kālijs, hlors, bikarbonāti) tiek absorbēti ļoti ievērojamā daudzumā, taču to reabsorbcija var ievērojami atšķirties atkarībā no vajadzībām. organismu, kas ietekmē šo vielu saturu galīgajā urīnā. Citas vielas (piemēram, urīnviela) uzsūcas daudz sliktāk un izdalās lielos daudzumos ar urīnu. Daudzas vielas pēc filtrēšanas netiek reabsorbētas un tiek pilnībā izvadītas jebkurā koncentrācijā asinīs (piemēram, kreatinīns, inulīns). Pateicoties vielu selektīvai reabsorbcijai nierēs, tiek precīzi kontrolēts ķermeņa šķidrumu sastāvs.

Rīsi. 1. Transporta procesu lokalizācija (sekrēcija un reabsorbcija nefronā)

Vielas atkarībā no mehānismiem un to reabsorbcijas pakāpes iedala sliekšņa un bezsliekšņa.

sliekšņa vielas normālos apstākļos tie gandrīz pilnībā reabsorbējas no primārā urīna, piedaloties atvieglotiem transporta mehānismiem. Šīs vielas nozīmīgos daudzumos parādās galīgajā urīnā, kad to koncentrācija asins plazmā (un līdz ar to primārajā urīnā) palielinās un pārsniedz "ekskrēcijas slieksni" vai "nieru slieksni". Šī sliekšņa vērtību nosaka epitēlija šūnu membrānas nesējproteīnu spēja nodrošināt filtrēto vielu pārnešanu cauri kanāliņu sieniņām. Kad transportēšanas iespējas ir izsmeltas (pārsātinātas), kad pārnesē ir iesaistīti visi nesējproteīni, daļa vielas nevar atkārtoti uzsūkties asinīs, un tā parādās gala urīnā. Tā, piemēram, glikozes izdalīšanās slieksnis ir 10 mmol / l (1,8 g / l) un gandrīz 2 reizes pārsniedz tā normālo saturu asinīs (3,33-5,55 mmol / l). Tas nozīmē, ka, ja glikozes koncentrācija asins plazmā pārsniedz 10 mmol/l, tad ir glikozūrija- glikozes izdalīšanās ar urīnu (vairāk nekā 100 mg dienā). Glikozūrijas intensitāte palielinās proporcionāli glikozes līmeņa paaugstināšanās plazmā, kas ir svarīga smaguma pakāpes diagnostikas pazīme. cukura diabēts. Parasti glikozes līmenis asins plazmā (un primārajā urīnā) pat pēc ēdienreizes gandrīz nekad nepārsniedz vērtību (10 mmol / l), kas nepieciešama, lai tā parādītos galīgajā urīnā.

Vielas bez sliekšņa tiem nav izdalīšanās sliekšņa un tie tiek izvadīti no organisma jebkurā asins plazmas koncentrācijā. Šīs vielas parasti ir vielmaiņas produkti, kas jāizvada no organisma (kreatinīns) un citi. organisko vielu(piemēram, inulīns). Šīs vielas izmanto nieru darbības pētīšanai.

Dažas no izņemtajām vielām var daļēji reabsorbēties (urīnviela, urīnskābe) un nav pilnībā izvadītas (1. tabula), citas praktiski netiek reabsorbētas (kreatinīns, sulfāti, inulīns).

1. tabula. Dažādu vielu filtrēšana, reabsorbcija un izdalīšanās caur nierēm

Reabsorbcija - daudzpakāpju process, ieskaitot ūdens un tajā izšķīdušo vielu pāreju, vispirms no primārā urīna uz starpšūnu šķidrumu un pēc tam caur peritubulāro kapilāru sieniņām asinīs. Pārnēsātās vielas var iekļūt intersticiālajā šķidrumā no primārā urīna divos veidos: transcelulāri (caur cauruļveida epitēlija šūnām) vai paracelulāri (caur starpšūnu telpām). Makromolekulu reabsorbcija šajā gadījumā tiek veikta endocitozes dēļ, bet minerālvielu un zemas molekulmasas organisko vielu - aktīvās un pasīvās transportēšanas dēļ, ūdens - caur akvaporīniem pasīvi, ar osmozi. Izšķīdušās vielas no starpšūnu telpām atkal uzsūcas peritubulārajos kapilāros spēka starpības ietekmē starp asinsspiedienu kapilāros (8-15 mm Hg) un tā koloidālo osmotisko (onkotisko) spiedienu (28-32 mm Hg).

Na + jonu reabsorbcijas process no kanāliņu lūmena asinīs sastāv no vismaz trim posmiem. 1. stadijā Na+ joni no primārā urīna caur apikālo membrānu pasīvi iekļūst cauruļveida epitēlija šūnā ar veicinātu difūziju ar nesējproteīnu palīdzību pa koncentrāciju un elektriskajiem gradientiem, ko rada Na+/K+ sūkņa darbība bazolaterālā. epitēlija šūnas virsma. Na + jonu iekļūšana šūnā bieži ir saistīta ar glikozes (nesējproteīna (SGLUT-1) vai aminoskābju (proksimālajā kanāliņā), K + un CI + jonu (Henles cilpā) kopīgu transportēšanu šūnā. šūnā (kotransports, simports) vai ar prettransportu (antiport ) H+, NH3+ jonus no šūnas primārajā urīnā. 2. stadijā Na+ jonu transportēšana caur bazālo gerālas membrānu starpšūnu šķidrumā tiek veikta ar primāro aktīvo palīdzību. transportēšana pret elektriskajiem un koncentrācijas gradientiem, izmantojot Na+/K+ sūkni (ATPāzi).Na+ jonu reabsorbcija veicina ūdens reabsorbciju (ar osmozi), kam seko pasīvā jonu CI-, HCO 3 -, daļēji urīnvielas absorbcija.Pēc 3. stadijā Na + jonu, ūdens un citu vielu reabsorbcija no intersticiālā šķidruma kapilāros notiek hidrostatisko un . gradientu spēku iedarbībā.

Glikoze, aminoskābes, vitamīni tiek reabsorbēti no primārā urīna ar sekundāro aktīvo transportu (simports kopā ar Na + jonu). Cauruļveida epitēlija šūnas apikālās membrānas transporterproteīns saista Na+ jonu un organisko molekulu (glikozi SGLUT-1 vai aminoskābi) un pārvieto tos šūnas iekšienē, un virzītājspēks ir Na+ difūzija šūnā pa elektroķīmisko gradientu. spēku. Glikoze (ar GLUT-2 nesējproteīna līdzdalību) un aminoskābes pasīvi iziet no šūnas caur bazolagermālo membrānu, atvieglojot difūziju pa koncentrācijas gradientu.

Olbaltumvielas, kuru molekulmasa ir mazāka par 70 kD, filtrētas no asinīm primārajā urīnā, tiek reabsorbētas proksimālajās kanāliņos ar pinocitozes palīdzību, daļēji šķeļas epitēlijā ar lizosomu enzīmu palīdzību, un zemas molekulmasas sastāvdaļas un aminoskābes tiek atgrieztas asinis. Olbaltumvielu parādīšanos urīnā apzīmē ar terminu "proteīnūrija" (parasti albumīnūrija). Īslaicīga proteīnūrija līdz 1 g/l var attīstīties veseliem indivīdiem pēc intensīvas ilgstošas fiziskais darbs. Pastāvīgas un augstākas proteīnūrijas klātbūtne liecina par glomerulārās filtrācijas un (vai) cauruļveida reabsorbcijas mehānismu pārkāpumiem nierēs. Glomerulārā (glomerulārā) proteīnūrija parasti attīstās, palielinoties glomerulārā filtra caurlaidībai. Rezultātā olbaltumvielas nonāk Shumlyansky-Bowman kapsulas dobumā un proksimālajās kanāliņos daudzumos, kas pārsniedz tā rezorbcijas iespējas caur kanāliņu mehānismiem - attīstās mērena proteīnūrija. Cauruļveida (tubulārā) proteīnūrija ir saistīta ar olbaltumvielu reabsorbcijas pārkāpumu kanāliņu epitēlija bojājumu vai limfas plūsmas traucējumu dēļ. Ar vienlaicīgu glomerulāro un cauruļveida mehānismu bojājumu attīstās augsta proteīnūrija.

Vielu reabsorbcija nierēs ir cieši saistīta ar sekrēcijas procesu. Termins "sekrēcija", lai aprakstītu nieru darbību, tiek lietots divās nozīmēs. Pirmkārt, sekrēciju nierēs uzskata par vielu transportēšanas procesu (mehānismu), kas tiek izvadīti kanāliņu lūmenā nevis caur glomeruliem, bet gan no nieres intersticija vai tieši no nieru epitēlija šūnām. Šajā gadījumā tiek veikta nieru ekskrēcijas funkcija. Vielu sekrēcija urīnā tiek veikta aktīvi un (vai) pasīvi, un bieži vien ir saistīta ar šo vielu veidošanos nieru kanāliņu epitēlija šūnās. Sekrēcija ļauj ātri izvadīt no organisma jonus K +, H +, NH3 +, kā arī dažas citas organiskās un ārstnieciskās vielas. Otrkārt, termins "sekrēcija" tiek lietots, lai aprakstītu hormonu eritropoetīna un kalcitriola, enzīma renīna un citu vielu sintēzi nierēs un to izdalīšanos asinīs. Glikoneoģenēzes procesi aktīvi norisinās nierēs, un iegūtā glikoze tiek transportēta (izdalās) arī asinīs.

Vielu reabsorbcija un sekrēcija dažādās nefrona daļās

Urīna osmotiskā atšķaidīšana un koncentrācija

Proksimālie kanāliņi nodrošina lielākās daļas ūdens reabsorbciju no primārā urīna (apmēram 2/3 no glomerulārā filtrāta tilpuma), ievērojamu daudzumu Na +, K +, Ca 2+, CI-, HCO 3 - jonu. Gandrīz visas organiskās vielas (aminoskābes, olbaltumvielas, glikoze, vitamīni), mikroelementi un citas organismam nepieciešamās vielas tiek reabsorbētas proksimālajos kanāliņos (6.2. att.). Citos nefrona departamentos tiek veikta tikai ūdens, jonu un urīnvielas reabsorbcija. Tik augsta proksimālā kanāliņu reabsorbcijas spēja ir saistīta ar vairākām tās epitēlija šūnu strukturālajām un funkcionālajām iezīmēm. Tie ir aprīkoti ar labi attīstītu otas apmali uz apikālās membrānas, kā arī plašu starpšūnu telpu un kanālu labirintu šūnu bazālajā pusē, kas ievērojami palielina absorbcijas laukumu (60 reizes) un paātrina vielu transportēšanu. caur tiem. Proksimālo kanāliņu epitēlija šūnās ir daudz mitohondriju, un vielmaiņas intensitāte tajās ir 2 reizes lielāka nekā neironos. Tas ļauj iegūt pietiekamu daudzumu ATP vielu aktīvās transportēšanas īstenošanai. Svarīga reabsorbcijas iezīme proksimālajās kanāliņos ir tāda, ka ūdens un tajā izšķīdinātās vielas tiek reabsorbētas šeit līdzvērtīgos daudzumos, kas nodrošina proksimālo kanāliņu urīna izoosmolaritāti un tā izosmotiskumu ar asins plazmu (280-300 mosmol / l).

Nefrona proksimālajās kanāliņos ar dažādu nesējproteīnu palīdzību notiek primārā aktīvā un sekundāri aktīvā vielu sekrēcija kanāliņu lūmenā. Izdalīto vielu sekrēcija tiek veikta gan no peritubulāro kapilāru asinīm, gan no ķīmiskajiem savienojumiem, kas veidojas tieši cauruļveida epitēlija šūnās. Daudzas organiskās skābes un bāzes tiek izdalītas no asins plazmas urīnā (piemēram, para-aminohipurskābe (PAG), holīns, tiamīns, serotonīns, guanidīns utt.), joni (H +, NH3 +, K +), ārstnieciskās vielas (penicilīns utt.). Vairākām organiskas izcelsmes ksenobiotikām, kas nonākušas organismā (antibiotikas, krāsvielas, rentgena kontrastvielas), to izdalīšanās ātrums no asinīm ar kanāliņu sekrēciju ievērojami pārsniedz izdalīšanos ar glomerulārās filtrācijas palīdzību. PAH izdalīšanās proksimālajās kanāliņos ir tik intensīva, ka asinis no tām tiek attīrītas jau vienā ejā caur kortikālās vielas peritubulārajiem kapilāriem (tātad, nosakot PAH klīrensu, iespējams aprēķināt efektīvās vielas tilpumu nieru plazmas plūsma, kas iesaistīta urīna veidošanā). Cauruļveida epitēlija šūnās, deaminējot aminoskābi glutamīnu, veidojas amonjaks (NH 3), kas izdalās kanāliņu lūmenā un nonāk urīnā. Tajā amonjaks saistās ar H + joniem, veidojot amonija jonu NH 4 + (NH 3 + H + -> NH4 +). Izdalot NH 3 un H + jonus, nieres piedalās asins (ķermeņa) skābju-bāzes stāvokļa regulēšanā.

AT Henles cilpaūdens un jonu reabsorbcija ir telpiski atdalīta, kas ir saistīts ar tā epitēlija struktūras un funkciju īpatnībām, kā arī nieru medulla hiperosmozi. Henles cilpas lejupejošā daļa ir ļoti ūdens caurlaidīga un tikai vidēji caurlaidīga tajā izšķīdinātajām vielām (ieskaitot nātriju, urīnvielu utt.). Henles cilpas lejupejošā daļā 20% ūdens tiek reabsorbēti (augsta osmotiskā spiediena ietekmē vidē, kas ieskauj kanāliņu), un osmotiski aktīvās vielas paliek cauruļveida urīnā. Tas ir saistīts ar lielo nātrija hlorīda un urīnvielas saturu nieres medulla hiperosmotiskajā starpšūnu šķidrumā. Urīna osmotiskums, virzoties uz Henles cilpas augšdaļu (dziļi nieres medulā), palielinās (ūdens reabsorbcijas un nātrija hlorīda un urīnvielas plūsmas dēļ pa koncentrācijas gradientu), un tilpums samazinās. (ūdens reabsorbcijas dēļ). Šo procesu sauc urīna osmotiskā koncentrācija. Maksimālā cauruļveida urīna osmotitāte (1200-1500 mosmol/l) tiek sasniegta juxtamedullāro nefronu Henles cilpas augšdaļā.

Pēc tam urīns nonāk Henles cilpas augšupejošā ceļgalā, kura epitēlijs nav ūdens caurlaidīgs, bet gan caurlaidīgs tajā izšķīdinātajiem joniem. Šī nodaļa nodrošina 25% jonu (Na +, K +, CI-) reabsorbciju no to Kopā iekļūšana primārajā urīnā. Henles cilpas biezās augšupejošās daļas epitēlijam ir spēcīga enzīmu sistēma Na + un K + jonu aktīvai transportēšanai Na + / K + sūkņu veidā, kas iebūvēti epitēlija šūnu bazālās membrānās.

Epitēlija apikālajās membrānās atrodas kotransporta proteīns, kas vienlaikus no urīna citoplazmā transportē vienu Na+ jonu, divus CI- jonus un vienu K+ jonu. avots dzinējspēksšim kotransporteram ir enerģija, ar kādu Na + joni ieplūst šūnā pa koncentrācijas gradientu, pietiek arī ar K jonu pārvietošanu pret koncentrācijas gradientu. Na+ joni var arī iekļūt šūnā apmaiņā pret H joniem, izmantojot Na+/H+ kotransportieri. K+ un H+ izdalīšanās (sekrēcija) kanāliņu lūmenā rada pārpalikumu pozitīvs lādiņš(līdz +8 mV), kas veicina katjonu (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+) difūziju paracelulāri, caur starpšūnu kontaktiem.

Sekundārā aktīvā un primārā aktīvā jonu transportēšana no Henles cilpas augšupejošās daļas uz telpu, kas ieskauj kanāliņu, ir vissvarīgākais mehānisms augsta osmotiskā spiediena radīšanai nieru medulla intersticijā. AT augšupejošā divīzija Henles cilpa, ūdens netiek reabsorbēts, un osmotiski aktīvo vielu (galvenokārt Na + un CI + jonu) koncentrācija cauruļveida šķidrumā samazinās to reabsorbcijas dēļ. Tāpēc Henles cilpas izejā kanāliņos vienmēr ir hipotonisks urīns ar osmotiski aktīvo vielu koncentrāciju zem 200 mosmol / l. Tādu parādību sauc urīna osmotiskā atšķaidīšana, un Henles cilpas augšupejošā daļa - nefrona sadalošais segments.

Par nefrona cilpas galveno funkciju tiek uzskatīta hiperosmotiskuma radīšana nieru medulā. Tās izveidei ir vairāki mehānismi:

• nefrona cilpas un smadzeņu savācējvadu kanāliņu (augšupejošā un lejupejošā) rotācijas-pretstrāvas sistēmas aktīvs darbs. Šķidruma kustība nefrona cilpā pretējos virzienos viena pret otru izraisa nelielu šķērsenisko gradientu summēšanu un veido lielu garenvirziena garozas-medulārās osmolalitātes gradientu (no 300 mosmol/L garozā līdz 1500 mosmol/l tuvu augšējai daļai) piramīdas smadzenēs). Tiek saukts Henles cilpas mehānisms nefrona rotācijas-pretstrāvas reizināšanas sistēma.Šajā mehānismā galvenā loma ir juxtamedullāro nefronu Henles cilpai, kas iekļūst cauri visai nieres serdei;
• divu galveno osmotiski aktīvo savienojumu - nātrija hlorīda un urīnvielas - cirkulācija. Šīs vielas dod galveno ieguldījumu nieru medulla intersticija hiperosmotitātes veidošanā. To cirkulācija ir atkarīga no nsfrona cilpas augšupejošās daļas membrānas selektīvās elektrolītu (bet ne ūdens) caurlaidības, kā arī no ADH kontrolētās smadzeņu ūdens un urīnvielas savākšanas kanālu sieniņu caurlaidības. Nātrija hlorīds cirkulē nefrona cilpā (augošā ceļgalā joni aktīvi reabsorbējas medulla intersticijā, un no tā saskaņā ar difūzijas likumiem nonāk lejupejošā ceļgalā un atkal paceļas uz augšupejošo ceļgalu utt.) . Urīnviela cirkulē medullas savācējvada sistēmā - medulla interstitijā - Henles cilpas plānā daļā - medulla savācējvadā;
• Nieru medulla tiešo asinsvadu pasīvā atgriezeniskās pretstrāvas sistēma atkāpjas no blakus esošo nefronu eferentajiem asinsvadiem un iet paralēli Henles cilpai. Asinis virzās pa lejupejošo kapilāra taisno kāju uz zonu ar pieaugošu osmolaritāti un pēc tam, pagriežot par 180°, pretējā virzienā. Tajā pašā laikā joni un urīnviela, kā arī ūdens (pretējā virzienā joniem un urīnvielai) pārvietojas starp taisno kapilāru lejupejošo un augšupejošo daļu, kas uztur augstu nieru medullas osmolalitāti. To veicina arī zemais asins plūsmas tilpuma ātrums caur taisniem kapilāriem.

No Henles cilpas urīns nonāk distālajā vītņotajā kanāliņā, pēc tam savienojošajos kanāliņos, tad nieru garozas savākšanas kanālā un savākšanas kanālā. Visas šīs struktūras atrodas nieru garozā.

Nefrona distālajās un savienojošajās kanāliņos un savācējvados Na + un ūdens jonu reabsorbcija ir atkarīga no organisma ūdens un elektrolītu līdzsvara stāvokļa, un to kontrolē antidiurētiskais hormons, aldosterons un nātrijurētiskais peptīds.

Distālās kanāliņu pirmā puse ir Henles cilpas augšupejošās daļas biezā segmenta turpinājums un saglabā savas īpašības - ūdens un urīnvielas caurlaidība ir gandrīz nulle, bet Na + un CI- joni šeit tiek aktīvi reabsorbēti ( 5% no to filtrācijas tilpuma glomerulos), izmantojot simportu ar Na + /CI- kotransportieri. Urīns tajā kļūst vēl atšķaidītāks (hipoosmotisks).

Šī iemesla dēļ distālā kanāliņu pirmā puse, kā arī nefrona cilpas augšupejošā daļa tiek saukta par urīna atšķaidīšanas segmentu.

Distālās kanāliņu otrajai pusei, savienojošajam kanāliņam, savākšanas kanāliem un kortikālajiem kanāliem ir līdzīga struktūra un līdzīgas funkcionālās īpašības. Starp to sienu šūnām izšķir divus galvenos veidus - galvenās un starpkalārās šūnas. Galvenās šūnas reabsorbē Na+ jonus un ūdeni un izdala K+ jonus kanāliņu lūmenā. Galveno šūnu ūdens caurlaidību (gandrīz pilnībā) regulē ADH. Šis mehānisms nodrošina organismam iespēju kontrolēt izdalītā urīna daudzumu un tā osmolaritāti. Šeit sākas sekundārā urīna koncentrācija - no hipotoniskas līdz izotoniskai (). Interkalētās šūnas reabsorbē K+ jonus, karbonātus un izdala H+ jonus lūmenā. Protonu sekrēcija galvenokārt ir aktīva, pateicoties H+ transportēšanas ATPāzes darbam pret nozīmīgu koncentrācijas gradientu, kas pārsniedz 1000:1. Starpkalnu šūnām ir galvenā loma skābju-bāzes līdzsvara regulēšanā organismā. Abu veidu šūnas praktiski ir necaurlaidīgas pret urīnvielu. Tāpēc urīnviela paliek urīnā tādā pašā koncentrācijā no Henles cilpas augšupejošās daļas biezās daļas sākuma līdz nieru medullas savākšanas kanāliem.

Nieru medullas savākšanas kanāli pārstāv nodaļu, kurā beidzot veidojas urīna sastāvs. Šīs nodaļas šūnām ir ārkārtīgi liela nozīme ūdens un izšķīdušo vielu satura noteikšanā izdalītajā (galīgajā) urīnā. Šeit reabsorbējas līdz 8% no visa filtrētā ūdens un tikai 1% Na + un CI- jonu, un ūdens reabsorbcijai ir nozīme. vadošā loma gala urīna koncentrācijā. Atšķirībā no virspusējiem nefrona posmiem, savācējvadu sienas, kas atrodas nieres medulā, ir urīnvielas caurlaidīgas. Urīnvielas reabsorbcija palīdz uzturēt augstu nieru medulla dziļo slāņu intersticija osmolaritāti un koncentrēta urīna veidošanos. Urīnvielas un ūdens savākšanas kanālu caurlaidību regulē ADH, Na+ un CI- jonu caurlaidību ar aldosteronu. Savācošās kanāla šūnas spēj reabsorbēt bikarbonātus un izdalīt protonus augstā koncentrācijas gradientā.

Metodes nakšu ekskrēcijas funkcijas izpētei

Nieru klīrensa noteikšana dažādām vielām ļauj izpētīt visu trīs procesu (filtrācijas, reabsorbcijas un sekrēcijas) intensitāti, kas nosaka nieru ekskrēcijas funkciju. Vielas nieru klīrenss ir asins plazmas tilpums (ml), kas ar nieru palīdzību izdalās no vielas laika vienībā (min). Klīrensu apraksta formula

K in * PC \u003d M in * O m,

kur K in - vielas klīrenss; PC B ir vielas koncentrācija asins plazmā; M in — vielas koncentrācija urīnā; Om ir izdalītā urīna daudzums.

Ja viela tiek brīvi filtrēta, bet netiek reabsorbēta vai izdalīta, tad tās izdalīšanās ātrums ar urīnu (M in. O m) būs vienāds ar vielas filtrācijas ātrumu glomerulos (GFR. PC in). No šejienes to var aprēķināt, nosakot vielas klīrensu:

GFR \u003d M collas. Apmēram m / gab

Šāda viela, kas atbilst augstākminētajiem kritērijiem, ir inulīns, kura klīrenss vīriešiem ir vidēji 125 ml/min un sievietēm 110 ml/min. Tas nozīmē, ka asins plazmas daudzumam, kas iziet cauri nieru traukiem un tiek filtrēts glomerulos, lai ievadītu šādu inulīna daudzumu galīgajā urīnā, vīriešiem jābūt 125 ml un sievietēm 110 ml. Tādējādi primārā urīna veidošanās apjoms vīriešiem ir 180 l/dienā (125 ml/min. 60 min. 24 h), sievietēm 150 l/dienā (110 ml/min. 60 min. 24 h).

Ņemot vērā, ka polisaharīda inulīna cilvēka organismā nav un tas jāievada intravenozi, klīnikā GFĀ noteikšanai biežāk izmanto citu vielu – kreatinīnu.

Nosakot citu vielu klīrensu un salīdzinot to ar inulīna klīrensu, iespējams novērtēt šo vielu reabsorbcijas un sekrēcijas procesus nieru kanāliņos. Ja vielas un inulīna klīrenss ir vienāds, tad dotā viela atšķiras tikai ar filtrēšanu; ja vielas klīrenss ir lielāks nekā inulīnam, tad viela papildus tiek izdalīta kanāliņu lūmenā; ja vielas klīrenss ir mazāks nekā inulīnam, tad tā acīmredzot daļēji reabsorbējas. Zinot vielas izdalīšanās intensitāti urīnā (M in. O m), var aprēķināt reabsorbcijas procesu intensitāti (reabsorbcija \u003d Filtrēšana - Izolācija \u003d GFR. PC in - M in. O m ) un sekrēciju (Secretion \u003d Isolation - Filtration \u003d M in. O m - GFR. PC).

Ar dažu vielu klīrensa palīdzību ir iespējams novērtēt nieru plazmas plūsmas un asinsrites apjomu. Šim nolūkam tiek izmantotas vielas, kas izdalās urīnā filtrācijas un sekrēcijas ceļā un netiek reabsorbētas. Šādu vielu klīrenss teorētiski būs vienāds ar kopējo plazmas plūsmu nierēs. Tādu vielu praktiski nav, tomēr vienas pārejas laikā asinis no dažām vielām tiek attīrītas gandrīz par 90%. Viena no šīm dabiskajām vielām ir para-aminohipurskābe, kuras klīrenss ir 585 ml/min, kas ļauj novērtēt nieru plazmas plūsmas vērtību pie 650 ml/min (585: 0,9), ņemot vērā tā ekstrakcija no asinīm 90%. Ar hematokrītu 45% un nieru plazmas plūsmu 650 ml/min, asins plūsma abās nierēs būs 1182 ml/min, t.i. 650 / (1-0,45).

Tubulārās reabsorbcijas un sekrēcijas regulēšana

Tubulārās reabsorbcijas un sekrēcijas regulēšana galvenokārt tiek veikta nefrona distālajās daļās ar humorālo mehānismu palīdzību, t.i. atrodas dažādu hormonu kontrolē.

Proksimālā reabsorbcija, atšķirībā no vielu transportēšanas distālās kanāliņos un savācējvados, netiek pakļauta tik rūpīgai ķermeņa kontrolei, tāpēc to bieži sauc. obligāta reabsorbcija. Tagad ir noskaidrots, ka obligātās reabsorbcijas intensitāte var mainīties noteiktu nervu un humorālu ietekmju ietekmē. Tādējādi simpātiskās nervu sistēmas ierosināšana palielina Na + jonu, fosfātu, glikozes, ūdens reabsorbciju nefrona proksimālo kanāliņu epitēlija šūnās. Angiotenzīns-N arī spēj izraisīt Na + jonu proksimālās reabsorbcijas ātruma palielināšanos.

Proksimālās reabsorbcijas intensitāte ir atkarīga no glomerulārās filtrācijas apjoma un palielinās, palielinoties glomerulārās filtrācijas ātrumam, ko sauc glomerulu cauruļveida līdzsvars.Šī līdzsvara uzturēšanas mehānismi nav pilnībā izprasti, taču ir zināms, ka tie ir intrarenāli regulējoši mehānismi un to īstenošanai nav nepieciešama papildu nervu un humora ietekme no organisma.

Nieru distālajās kanāliņos un savākšanas kanālos galvenokārt tiek veikta ūdens un jonu reabsorbcija, kuras smagums ir atkarīgs no ūdens un elektrolītu līdzsvara organismā. Ūdens un jonu distālo reabsorbciju sauc par fakultatīvu, un to kontrolē antidiurētiskais hormons, aldosterons, priekškambaru natriurētiskais hormons.

Antidiurētiskā hormona (vazopresīna) veidošanās hipotalāmā un tā izdalīšanās asinīs no hipofīzes palielinās, samazinoties ūdens saturam organismā (dehidratācija), pazeminoties asinsspiedienam (hipotensijai), kā arī palielinoties. pie asins osmotiskā spiediena (hiperosmija). Šis hormons iedarbojas uz distālo kanāliņu epitēliju un nieru savācējvadiem un izraisa tā ūdens caurlaidības palielināšanos, jo epitēlija šūnu citoplazmā veidojas īpaši proteīni (akvaporīni), kas ir iestrādāti membrānās un veidojas. kanāli ūdens plūsmai. Antidiurētiskā hormona ietekmē palielinās ūdens reabsorbcija, samazinās diurēze un palielinās izveidotā urīna koncentrācija. Tādējādi antidiurētiskais hormons veicina ūdens saglabāšanu organismā.

Samazinoties antidiurētiskā hormona ražošanai (traumas, hipotalāma audzējs), veidojas liels daudzums hipotoniska urīna (diabēts insipidus); šķidruma zudums urīnā var izraisīt dehidratāciju.

Aldosterons tiek ražots virsnieru garozas glomerulārajā zonā, iedarbojas uz distālā nefrona epitēlija šūnām un savācējvadiem, izraisa Na + jonu, ūdens reabsorbcijas palielināšanos un K + jonu (vai H) sekrēcijas palielināšanos. + joni, ja organismā tie ir pārāk daudz). Aldosterons ir daļa no renīna-angiotensijas-aldosterona sistēmas (kuras funkcijas tika apspriestas iepriekš).

Priekškambaru natriurētisko hormonu ražo priekškambaru miocīti, kad tos izstiepj pārmērīgs asins tilpums, tas ir, ar hipervolēmiju. Šī hormona ietekmē palielinās glomerulārā filtrācija un samazinās Na + jonu un ūdens reabsorbcija distālajā nefronā, kā rezultātā palielinās urinēšanas process un liekā ūdens izvadīšana no organisma. Turklāt šis hormons samazina renīna un aldosterona veidošanos, kas papildus kavē Na + jonu un ūdens distālo reabsorbciju.

Sīkāka informācija

Reabsorbcija ir vielu transportēšana no nieru kanāliņu lūmena asinīs plūst caur peritubulārajiem kapilāriem. Reabsorbēts 65% no primārā urīna tilpuma(apmēram 120 l / dienā. Bija 170 l, tika piešķirts 1,5): ūdens, minerālsāļi, visas nepieciešamās organiskās sastāvdaļas (glikoze, aminoskābes). Transports pasīvs(osmoze, difūzija pa elektroķīmisko gradientu) un aktīvs(primārā aktīvā un sekundārā aktīva ar olbaltumvielu nesējmolekulu piedalīšanos). Transporta sistēmas ir tādas pašas kā tievajās zarnās.

Sliekšņa vielas - parasti pilnībā reabsorbējas(glikoze, aminoskābes) un izdalās ar urīnu tikai tad, ja to koncentrācija asins plazmā pārsniedz sliekšņa vērtību (tā saukto "eliminācijas slieksni"). Glikozei eliminācijas slieksnis ir 10 mmol/l (pie normālas glikozes koncentrācijas asinīs 4,4-6,6 mmol/l).

Vielas bez sliekšņa - vienmēr izdalās neatkarīgi no to koncentrācijas asins plazmā. Tie netiek reabsorbēti vai uzsūcas tikai daļēji, piemēram, urīnviela un citi metabolīti.

Dažādu nieru filtra sekciju darbības mehānisms.

1. proksimālajā kanāliņā sākas glomerulārā filtrāta koncentrācijas process, un šeit vissvarīgākais ir sāļu aktīvā uzsūkšanās. Ar aktīvā transporta palīdzību no šīs kanāliņu daļas reabsorbējas aptuveni 67% Na +. Gandrīz proporcionāls ūdens daudzums un dažas citas izšķīdušās vielas, piemēram, hlorīda joni, pasīvi seko nātrija joniem. Tādējādi, pirms filtrāts sasniedz Henles cilpu, apmēram 75% vielu no tā tiek reabsorbētas. Rezultātā cauruļveida šķidrums kļūst izosmotisks attiecībā pret asins plazmu un audu šķidrumiem.

Proksimālā kanāliņa ir ideāli piemērota intensīva sāls un ūdens reabsorbcija. Daudzi epitēlija mikrovilli veido tā saukto suku robežu, kas aptver nieru kanāliņu lūmena iekšējo virsmu. Ar šādu absorbējošās virsmas izvietojumu ievērojami palielinās šūnu membrānas laukums, kā rezultātā tiek atvieglota sāls un ūdens difūzija no kanāliņu lūmena epitēlija šūnās.

2. Henles cilpas dilstošā daļa un augšupejošās daļas daļa atrodas iekšējā slānī medulla, sastāv no ļoti plānām šūnām, kurām nav otu apmales, un mitohondriju skaits ir neliels. Nefrona plāno daļu morfoloģija norāda uz to, ka nav aktīvas izšķīdušo vielu pārnešanas caur kanāliņu sieniņu. Šajā nefrona zonā NaCl ļoti slikti iekļūst caur kanāliņu sieniņu, urīnviela ir nedaudz labāka, un ūdens iziet bez grūtībām.

3. Henles cilpas augšupejošās daļas plānās daļas siena arī neaktīvs attiecībā uz sāls transportēšanu. Tomēr tai ir augsta Na+ un Cl- caurlaidība, taču tā ir nedaudz caurlaidīga urīnvielai un gandrīz ūdens necaurlaidīga.

4. Henles cilpas augšupejošās daļas bieza daļa, kas atrodas nieru medulā, atšķiras no pārējās norādītās cilpas. Tas veic aktīvu Na + un Cl - pārnešanu no cilpas lūmena intersticiālajā telpā. Šī nefrona daļa kopā ar pārējo augšupejošo ceļgalu ir ārkārtīgi maz ūdens caurlaidīga. NaCl reabsorbcijas dēļ šķidrums iekļūst distālajā kanāliņā, salīdzinot ar audu šķidrumu, nedaudz hipoosmotiski.

5. Ūdens kustība caur distālās kanāliņu sieniņu- process ir sarežģīts. Distālajam kanāliņam ir īpaša nozīme K+, H+ un NH3 transportēšanai no audu šķidruma nefrona lūmenā un Na+, Cl- un H2O transportēšanai no nefrona lūmena audu šķidrumā. Tā kā sāļi tiek aktīvi "izsūknēti" no kanāliņu lūmena, ūdens tiem seko pasīvi.

6. savākšanas kanālsūdens caurlaidīgs, ļaujot tam no atšķaidīta urīna nokļūt koncentrētākā nieru medulla audu šķidrumā. Šis ir pēdējais hiperosmotiskā urīna veidošanās posms. NaCl reabsorbcija notiek arī kanālā, bet pateicoties aktīvai Na+ pārnešanai caur sieniņu. Sāļiem savākšanas kanāls ir necaurlaidīgs, ūdenim tā caurlaidība atšķiras. Svarīga iezīme Savākšanas kanāla distālā daļa, kas atrodas nieru iekšējā medulā, ir tā augstā urīnvielas caurlaidība.

Glikozes reabsorbcijas mehānisms.

Proksimāls(1/3) glikozes reabsorbcija tiek veikta ar palīdzību epitēlija šūnu apikālās membrānas otas robežas speciālie nesēji. Šie nesēji transportē glikozi tikai tad, ja tie gan saistās, gan transportē nātriju. Nātrija pasīvā kustība pa koncentrācijas gradientu šūnās noved pie transportēšanas caur membrānu un nesēju ar glikozi.

Šī procesa īstenošanai nepieciešama zema nātrija koncentrācija epitēlija šūnā, kas rada koncentrācijas gradientu starp ārējo un intracelulāro vidi, ko nodrošina no enerģijas atkarīgs darbs. bazālās membrānas nātrija-kālija sūknis.

Šo transporta veidu sauc sekundārais aktīvs vai simptoms, t.i., vienas vielas (glikozes) kopīga pasīvā transportēšana citas vielas (nātrija) aktīvas transportēšanas dēļ, izmantojot vienu nesēju. Ar glikozes pārpalikumu primārajā urīnā var notikt pilnīga visu nesējmolekulu slodze un glikoze vairs nevar uzsūkties asinīs.

Šo situāciju raksturo maksimālais vielas cauruļveida transports» (Tm glikoze), kas atspoguļo maksimālo cauruļveida transportētāju slodzi pie noteiktas vielas koncentrācijas primārajā urīnā un attiecīgi asinīs. Šī vērtība svārstās no 303 mg / min sievietēm līdz 375 mg / min vīriešiem. Maksimālā cauruļveida transporta vērtība atbilst jēdzienam "nieru ekskrēcijas slieksnis".

Nieru eliminācijas slieksnis sauc to vielas koncentrācija asinīs un attiecīgi primārajā urīnā, pie kuriem to vairs nevar pilnībā uzsūkties kanāliņos un parādās galīgajā urīnā. Tādas vielas, kurām var noteikt eliminācijas slieksni, t.i., tās pilnībā reabsorbējas pie zemām koncentrācijām asinīs, nevis pilnībā pie paaugstinātas koncentrācijas, sauc par slieksni. Kā piemēru var minēt glikozi, kas pilnībā uzsūcas no primārā urīna pie koncentrācijas plazmā zem 10 mmol/l, bet parādās galīgajā urīnā, t.i., netiek pilnībā reabsorbēta, ja tās saturs asins plazmā ir virs 10 mmol/l. Sekojoši, glikozei eliminācijas slieksnis ir 10 mmol/l.

Sekrēcijas mehānismi nieru filtrā.

Sekrēcija ir vielu transportēšana no asinīm plūstot caur peritubulārajiem kapilāriem nieru kanāliņu lūmenā. Transports ir pasīvs un aktīvs. Tiek izdalīti H +, K + joni, amonjaks, organiskās skābes un bāzes (piemēram, svešas vielas, jo īpaši zāles: penicilīns utt.). Organisko skābju un bāzu sekrēcija notiek, izmantojot sekundāro aktīvo nātrija atkarīgo mehānismu.

kālija jonu sekrēcija.

Lielākā daļa viegli filtrējamo kālija jonu glomerulos parasti ir reabsorbēts no filtrāta Henles proksimālajās kanāliņos un cilpās. Aktīvās reabsorbcijas ātrums kanāliņos un cilpā nesamazinās pat tad, ja K+ koncentrācija asinīs un filtrātā stipri palielinās, reaģējot uz pārmērīgu šī jona patēriņu organismā.

Tomēr distālās kanāliņi un savākšanas kanāli spēj ne tikai reabsorbēt, bet arī izdalīt kālija jonus. Izdalot kāliju, šīs struktūras mēdz sasniegt jonu homeostāzi, ja tās neparasti nonāk organismā. liels skaitsšis metāls. Šķiet, ka K+ transportēšana ir atkarīga no tā iekļūšanas cauruļveida šūnās no audu šķidruma, pateicoties parastā Nar+ - Ka+ sūkņa darbībai, ar K+ noplūdi no citoplazmas cauruļveida šķidrumā. Kālijs var vienkārši izkliedēties pa elektroķīmisko gradientu no nieru kanāliņu šūnām nonāk lūmenā, jo kanāliņu šķidrums ir elektronnegatīvs attiecībā pret citoplazmu. K+ sekrēciju caur šiem mehānismiem stimulē virsnieru garozas hormons aldosterons, kas izdalās, reaģējot uz K+ satura palielināšanos asins plazmā.

Cilvēka ekskrēcijas sistēma veic vielmaiņas produktu izvadīšanu cilvēka organismā. Ķermeņi strādā ekskrēcijas sistēma Cilvēka organismā ir savi evolūcijas procesā radušos vielmaiņas produktu izvadīšanas mehānismi, kas ir filtrācija, reabsorbcija un sekrēcija.

cilvēka ekskrēcijas sistēma

No organisma tiek izvadīti vielmaiņas produkti, kas sastāv no nierēm, urīnvadiem, urīnpūšļa un urīnizvadkanāla.

Nieres atrodas retroperitoneālajā telpā jostas rajonā un ir pupiņu formas.

Šis ir pārī savienots orgāns, kas sastāv no garozas un medullas, iegurņa, un tas ir pārklāts ar šķiedru membrānu. Nieru iegurnis sastāv no maza un liela kausa, un no tā nāk urīnvads, kas piegādā urīnu urīnpūslī un cauri urīnizvadkanāls gala urīns tiek izvadīts no organisma.

Nieres ir iesaistītas vielmaiņas procesos, un to loma nodrošināšanā ūdens bilanciķermenis, uzturēšana skābju-bāzes līdzsvars ir cilvēka pilnīgas pastāvēšanas pamats.

Nieru struktūra ir ļoti sarežģīta, un tās struktūras elements ir nefrons.

Tam ir sarežģīta struktūra un tas sastāv no proksimālā kanāla, nefrona korpusa, Henles cilpas, distālā kanāla un savākšanas kanāla, kas rada urīnvadus. Reabsorbcija nierēs notiek caur proksimālās, distālās daļas kanāliņiem un Henles cilpu.

Reabsorbcijas mehānisms

Vielu pārejas molekulārie mehānismi reabsorbcijas procesā ir:

• difūzija;
• endocitoze;
• pinocitoze;
• pasīvais transports;
• aktīvais transports.

Īpaši svarīgi reabsorbcijai ir aktīvais un pasīvais transports un reabsorbēto vielu virziens pa elektroķīmisko gradientu un vielu nesēja klātbūtne, šūnu sūkņu darbība un citas īpašības.

Viela ir pretrunā ar elektroķīmisko gradientu ar enerģijas patēriņu tās īstenošanai un ar īpašu palīdzību transporta sistēmas. Kustības raksturs ir starpšūnu, kas tiek veikta, šķērsojot apikālo un bazolaterālo membrānu. Šādas sistēmas ir:

1. Primārais aktīvais transports, kas tiek veikts ar enerģijas palīdzību no ATP sadalīšanās. To izmanto Na+, Ca+, K+, H+ joni.
2. Sekundārā aktīvā transportēšana notiek nātrija jonu koncentrācijas atšķirību dēļ citoplazmā un kanāliņu lūmenā, un šī atšķirība ir izskaidrojama ar nātrija jonu izdalīšanos starpšūnu šķidrumā ar ATP sadalīšanas enerģijas patēriņu. To izmanto aminoskābes, glikoze.

Tas iet pa gradientiem: elektroķīmisko, osmotisko, koncentrāciju, un tā īstenošanai nav nepieciešami enerģijas izdevumi un nesēja veidošanās. Vielas, kas to izmanto, ir Cl- joni. Vielu kustība ir paracelulāra. Tā ir kustība pa šūnu membrānu, kas atrodas starp divām šūnām. Raksturīgi molekulārie mehānismi ir difūzija, transportēšana ar šķīdinātāju.

Olbaltumvielu reabsorbcijas process notiek šūnu šķidrumā, un, sadalot to aminoskābēs, tie nonāk starpšūnu šķidrumā, kas rodas pinocitozes rezultātā.

Reabsorbcijas veidi

Reabsorbcija ir process, kas notiek kanāliņos. Un vielām, kas iet cauri kanāliņiem, ir dažādi nesēji un mehānismi.

Dienā nierēs veidojas no 150 līdz 170 litriem primārā urīna, kas iziet cauri reabsorbcijas procesam un atgriežas organismā. Vielas ar ļoti izkliedētiem komponentiem nevar iziet cauri kanāliņu membrānai un reabsorbcijas procesā kopā ar citām vielām nonāk asinīs.

proksimālā reabsorbcija

Proksimālajā nefronā, kas atrodas nieru garozā, notiek glikozes, nātrija, ūdens, aminoskābju, vitamīnu un olbaltumvielu reabsorbcija.

Proksimālo kanāliņu veido epitēlija šūnas, kurām ir apikāla membrāna un otas robeža, un tās ir vērstas pret nieru kanāliņu lūmenu. Pamata membrāna veido krokas, kas veido bazālo labirintu, un caur tām primārais urīns nonāk peritubulārajos kapilāros. Šūnas ir savstarpēji cieši saistītas un veido telpu, kas iet cauri kanāliņu starpšūnu telpā, un to sauc par bazolaterālo labirintu.

Nātrijs tiek reabsorbēts sarežģītā trīspakāpju procesā un ir citu vielu nesējs.

Jonu, glikozes un aminoskābju reabsorbcija proksimālajā kanāliņā

Galvenie nātrija reabsorbcijas posmi ir:

1. iet cauri apikālajai membrānai. Šis ir nātrija pasīvās transportēšanas posms caur Na kanāliem un Na nesējiem. Nātrija joni iekļūst šūnā caur membrānas hidrofiliem proteīniem, kas veido Na kanālus.
2. Iekļūšana vai caurbraukšana caur membrānu ir saistīta, piemēram, ar Na + apmaiņu pret ūdeņradi vai ar tā iekļūšanu kā glikozes, aminoskābes, nesēju.
3. iet caur bazālo membrānu. Šis ir Na+ aktīvās transportēšanas posms, caur Na+/K+ sūkņiem ar enzīma ATP palīdzību, kas, sadaloties, atbrīvo enerģiju. Nātrijs, reabsorbējoties nieru kanāliņos, pastāvīgi atgriežas vielmaiņas procesos, un tā koncentrācija proksimālo kanāliņu šūnās ir zema.

Glikozes reabsorbcija notiek ar sekundāro aktīvo transportu un tās iekļūšanu veicina tās pārnešana caur Na-sūkni, un tā pilnībā tiek atgriezta vielmaiņas procesos organismā. Paaugstinātā glikozes koncentrācija pilnībā netiek absorbēta nierēs un tiek izvadīta ar galīgo urīnu.

Aminoskābju reabsorbcija norit līdzīgi kā glikozei, bet aminoskābju sarežģītajai organizācijai ir nepieciešama īpašu nesēju līdzdalība katrai aminoskābei mazāk nekā 5-7 papildu.

Reabsorbcija Henles cilpā

Henles cilpa iet cauri, un ūdens un jonu reabsorbcijas process tās augošajā un dilstošajā daļā ir atšķirīgs.

Filtrāts, nokļūstot cilpas lejupejošā daļā, nolaižoties pa to, atšķirīga spiediena gradienta dēļ atdod ūdeni un ir piesātināts ar nātrija un hlora joniem. Šajā daļā ūdens tiek reabsorbēts, un tas ir necaurlaidīgs joniem. Augošā daļa ir ūdens necaurlaidīga un, ejot cauri, primārais urīns tiek atšķaidīts, bet lejupejošā tas koncentrējas.

Distālā reabsorbcija

Šī nefrona daļa atrodas nieres garozā. Tās funkcija ir reabsorbēt ūdeni, kas tiek savākts primārajā urīnā, un reabsorbēt nātrija jonus. Distālā reabsorbcija ir primārā urīna atšķaidīšana un galīgā urīna veidošanās no filtrāta.

Nokļūstot distālajā kanāliņā, primārais urīns 15% tilpumā pēc reabsorbcijas nieru kanāliņos ir 1% no kopējā tilpuma. Pēc tam savācot savākšanas kanālā, tas tiek atšķaidīts, un veidojas gala urīns.

Reabsorbcijas neirohumorālā regulēšana

Reabsorbciju nierēs regulē simpātisks nervu sistēma un vairogdziedzera hormoni, hipotalāma-hipofīze un androgēni.

Nātrija, ūdens, glikozes reabsorbcija palielinās līdz ar simpātisko un vagusa nervu ierosmi.

Distālie kanāliņi un savācējvadi nierēs reabsorbē ūdeni antidiurētiskā hormona jeb vazopresīna ietekmē, kas, samazinoties ūdens daudzumam organismā, palielinās lielos daudzumos, kā arī palielinās kanāliņu sieniņu caurlaidība.

Aldosterons palielina kalcija, hlorīda un ūdens reabsorbciju, tāpat kā atriopeptīds, kas tiek ražots labajā ātrijā. Nātrija reabsorbcijas inhibīcija proksimālajā nefronā notiek, kad paratirīīns nokļūst.

Nātrija reabsorbcijas aktivizēšana notiek hormonu ietekmē:

1. Vasopresīns.
2. Glikogāns.
3. Kalcitonīns.
4. Aldosterons.

Nātrija reabsorbcijas kavēšana notiek hormonu ražošanas laikā:

1. Prostaglandīns un prostaglandīns E.
2. Atriopeptīds.

Smadzeņu garoza regulē urīna izdalīšanos vai kavēšanu.

Cauruļveida ūdens reabsorbciju veic daudzi hormoni, kas ir atbildīgi par distālā nefrona membrānu caurlaidību, tā transportēšanas regulēšanu caur kanāliņiem un daudz ko citu.

Reabsorbcijas nozīme

Zinātnisko zināšanu praktiskā pielietošana par to, kas ir reabsorbcija medicīnā, ļāva iegūt informatīvu apstiprinājumu par organisma ekskrēcijas sistēmas darbu un izpētīt tās iekšējos mehānismus. iziet ļoti sarežģītus mehānismus un ietekmē to vide, ģenētiskas anomālijas. Un tie nepaliek nepamanīti, kad uz viņu fona rodas problēmas. Vārdu sakot, veselība ir ļoti svarīga. Sekojiet viņam un visiem procesiem, kas notiek organismā.

Nieru loma cilvēka organismā ir nenovērtējama. Šie dzīvībai svarīgie orgāni pilda daudzas funkcijas, regulē asins tilpumu, izvada no organisma sabrukšanas produktus, normalizē skābju-bāzes un ūdens-sāļu līdzsvaru utt. Šie procesi notiek tāpēc, ka organismā veidojas urīns. Cauruļveida reabsorbcija attiecas uz vienu no šī svarīgā procesa posmiem, kas ietekmē visa organisma darbību kopumā.

Ķermeņa ekskrēcijas sistēmas nozīme

Audu vielmaiņas galaproduktu izvadīšana no organisma ir ļoti svarīgs process, jo šie produkti vairs nespēj dot labumu, bet var būt toksiski cilvēkiem.

Ekskrēcijas orgāni ietver:

• āda;
• zarnas;
• nieres;
• plaušas.

Priekškambaru natriurētiskā hormona veidošanās tiek veikta ātrijos, kad tie ir izstiepti, ko izraisa pārmērīga asiņu daudzums. Šī hormonālā viela, gluži pretēji, samazina ūdens uzsūkšanos distālajās kanāliņos, pastiprinot urinēšanas procesu un atvieglojot liekā šķidruma izvadīšanu no organisma.

Kādi var būt pārkāpumi?

Nieru slimības var izraisīt dažādi iemesli, starp kuriem patoloģiskas izmaiņas reabsorbcijā nav pēdējās. Ūdens uzsūkšanās pārkāpumu gadījumā vai patoloģisks palielinājums var attīstīties, kā arī, ja tas ir mazāks par vienu litru.

Glikozes uzsūkšanās pārkāpumi noved pie tā, ka šī viela vispār netiek reabsorbēta un pilnībā izdalās no organisma kopā ar urīnu.

Ļoti bīstams ir akūtas nieru mazspējas stāvoklis, kad tiek traucēta nieru darbība un orgāni pārstāj normāli funkcionēt.