Fiziologija strukture nefrona

Colic

PREDAVANJE št. 19. Fiziologija ledvic

1. Funkcije, pomen urinarnega sistema

Proces izločanja je pomemben za zagotavljanje in ohranjanje stalnosti notranjega telesa. Ledvice so aktivno vključene v ta proces, odstranjevanje odvečne vode, anorganskih in organskih snovi, končnih produktov presnove in tujih snovi. Ledvice so parni organ, ena zdrava ledvica uspešno vzdržuje stabilnost notranjega telesa.

Ledvice opravljajo številne funkcije v telesu.

1. Regulirajte prostornino krvi in ​​zunajcelične tekočine (izvajata volumetrično regulacijo), s povečanjem volumna krvi, aktivirajo volumoreceptorje levega atrija: izločanje antidiuretičnega hormona (ADH) se zavira, izločanje urina se poveča, izločanje vode in ionov se poveča, kar vodi do okrevanja volumna vode in Na-celic.

2. Izvede se osmoregulacija - uravnavanje koncentracije osmotsko aktivnih snovi. S presežkom vode v telesu se koncentracija osmotsko aktivnih snovi v krvi zmanjša, kar zmanjša osmoreceptorsko aktivnost hipotalamusnega supraoptičnega jedra in povzroči zmanjšanje izločanja ADH in povečanje izločanja vode. Ko so dehidracijski osmoreceptorji vznemirjeni, se izločanje ADH poveča, absorpcija vode v tubulih se poveča, ločevanje urina pa se zmanjša.

3. Regulacijo ionske izmenjave izvaja reabsorpcija ionov v ledvičnih tubulih s pomočjo hormonov. Aldosteron poveča reabsorpcijo Na ionov in natriuretični hormon ga zmanjša. Izločanje K poveča aldosteron, zmanjša insulin.

4. Stabilizirajte kislinsko-bazno ravnotežje. Normalni pH v krvi je 7,36 in se ohranja pri konstantni koncentraciji H ionov.

5. Opravite presnovo: sodelujte pri presnovi beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov. Reabsorpcija aminokislin zagotavlja material za sintezo beljakovin. Pri daljšem postu lahko ledvice sintetizirajo do 50% glukoze, ki se proizvaja v telesu.

V sestavo fosfolipidov in trigliceridov so vključene maščobne kisline v ledvični celici.

6. Izvedite izločajočo funkcijo - izbiro končnih produktov metabolizma dušika, tujih snovi, odvečnih organskih snovi iz hrane ali nastalih v procesu presnove. Produkti presnove beljakovin (sečnina, sečna kislina, kreatinin itd.) Se filtrirajo v glomerulih, nato se reabsorbirajo v ledvičnih tubulih. Vsi nastali kreatinini se izločajo z urinom, sečna kislina se reapsorbira in sečnina se delno reabsorbira.

7. Izvajati endokrino funkcijo - uravnavati eritropoezo, koagulacijo krvi, krvni tlak zaradi proizvodnje biološko aktivnih snovi. Ledvice izločajo biološko aktivne snovi: renin cepi neaktivni peptid iz angiotenzinogena, ga pretvori v angiotenzin I, ki se pod delovanjem encima spremeni v aktivni vazokonstriktor angiotenzin II. Aktivator plazminogena (urokinaza) poveča izločanje Na v urinu. Eritropoetin stimulira eritropoezo v kostnem mozgu, bradikinin je močan vazodilatator.

Ledvica je homeostatični organ, ki sodeluje pri ohranjanju glavnih kazalcev notranjega telesa.

2. Struktura nefrona

Nephron je funkcionalna ledvična enota, kjer se oblikuje urin. Sestava nefrona vključuje:

1) ledvični korpuskel (dvojna glomerularna kapsula, znotraj je glomerul kapilar);

2) proksimalno zavitega tubula (znotraj je veliko število villi);

3) Henleyjeva zanka (spuščajoči se in vzpenjalni deli), spuščeni del je tanek, se spušča globoko v medullo, kjer se tubul 180 upogne in gre do skorje ledvic, tako da sestavlja naraščajoči del zanke nefrona. Naraščajoči del vključuje tanke in debele dele. Ona se dvigne na raven glomerulov svojega nefrona, kjer gre v naslednji oddelek;

4) distalni vijugasti tubuli. Ta del cevke je v stiku z glomerulami med prejemnikom in arteriolami, ki se iztekajo;

5) končni del nefrona (kratka povezovalna cevka, ki se pretaka v zbiralno cev);

6) zbiranje epruvete (prehaja skozi medulo in se odpira v votlino ledvične medenice).

Obstajajo naslednji segmenti nefrona:

1) proksimalni (zaviti del proksimalnega tubula);

2) tanek (spuščajoč in tanek vzponni del zanke Henleya);

3) distalno (debela naraščajoča delitev, distalni vijugasti tubul in povezovalni tubul).

V ledvicah je več vrst nefronov:

Razlike med njimi so v njihovi lokalizaciji v ledvicah.

Zelo funkcionalen pomen je območje ledvic, v katerem se nahaja tubul. V kortikalni snovi so glomeruli, proksimalni in distalni tubuli, ki povezujejo odseke. V zunanji medlaki se spuščajo in debeli naraščajoči odseki zanke nefrona, ki zbirajo cevi. V notranjosti medulle so tanki deli zank in zbiralnikov nefrona. Lokacija vsakega od delov nefrona v ledvicah določa njihovo udeležbo pri delovanju ledvic v procesu tvorbe urina.

Proces uriniranja je sestavljen iz treh povezav:

1) glomerularna filtracija, ultrafiltracija tekočine brez beljakovin iz krvne plazme v kapsulo ledvičnega glomerula, ki povzroči nastanek primarnega urina;

2) tubularna reapsorpcija - proces ponovnega odsesavanja filtriranih snovi in ​​vode iz primarnega urina;

3) izločanje celic. Celice nekaterih odsekov tubulov se iz necelične tekočine prenesejo v lumen nefrona (izločijo) številne organske in anorganske snovi, molekule, ki so sintetizirane v cevni celici, pa se izločijo v cevni lumen.

Hitrost uriniranja je odvisna od splošnega stanja telesa, prisotnosti hormonov, eferentnih živcev ali lokalno proizvedenih biološko aktivnih snovi (tkivnih hormonov).

3. Mehanizem tubularne reabsorpcije

Reapsorpcija je proces reabsorpcije dragocenih snovi iz primarnega urina za telo. Različne snovi se absorbirajo v različnih delih tubusov nefrona. V proksimalnem delu se popolnoma reabsorbirajo aminokisline, glukoza, vitamini, proteini, elementi v sledovih, znatna količina ionov Na, Cl. V naslednjih odsekih se elektroliti, voda, reabsorbirajo.

Reabsorpcijo v tubulih zagotavlja aktivni in pasivni transport.

Aktivni transport - reapsorpcija - se izvaja proti elektrokemičnemu in koncentracijskem gradientu. Obstajata dve vrsti aktivnega prevoza:

Primarni aktivni transport se pojavi med prenosom snovi proti elektrokemičnemu gradientu zaradi energije celičnega metabolizma. Prenos Na-ionov poteka ob sodelovanju encimov natrij, kalijev-ATP-as in ATP-energije.

Sekundarni transport prenaša snov proti koncentracijskemu gradientu brez energije, ker se glukoza in aminokisline reabsorbirajo. Iz lumna tubulov vstopajo v celice proksimalnega tubula s pomočjo nosilca, ki mora pritrditi Na-ion. Ta kompleks olajša gibanje snovi skozi celično membrano in njen vstop v celico. Gonilna sila nosilca je manjša koncentracija Na ionov v citoplazmi celice v primerjavi s cevnim kanalom. Gradient koncentracije Na je posledica aktivne odstranitve Na iz celice z uporabo natrijevega, kalijevega-ATP-asa.

Reabsorpcijo vode, klora, nekaterih ionov, sečnine izvajamo s pasivnim transportom - z elektrokemijskim, koncentracijskim ali osmotskim gradientom. S pomočjo pasivnega transporta v distalnem zavitem tubulu se Cl ion absorbira vzdolž elektrokemičnega gradienta, ki nastane z aktivnim transportom Na ionov.

Za karakterizacijo absorpcije različnih snovi v ledvičnih tubulih je zelo pomemben eliminacijski prag. Snovi brez praga se sproščajo pri vsaki koncentraciji v krvni plazmi. Izločitveni prag za fiziološko pomembne snovi v telesu je drugačen, izločanje glukoze v urinu se pojavi, če njegova koncentracija v krvni plazmi in v glomerularnem filtratu presega 10 mmol / l.

Nefronska ledvica

Nephron kot strukturna enota ledvice

V vsaki ledvici odraslega je vsaj 1 milijon nefronov, od katerih je vsaka sposobna tvoriti urin. Istočasno deluje približno 1/3 vseh nefronov, kar zadostuje za popolno izločanje in druge funkcije ledvic. To kaže na prisotnost pomembnih funkcionalnih rezerv ledvic. S staranjem se postopoma zmanjšuje število nefronov (za 1% na leto po 40 letih) zaradi pomanjkanja sposobnosti regeneracije. Za mnoge ljudi v starosti 80 let se število nefronov zmanjša za 40% v primerjavi s 40-letniki. Izguba tako velikega števila nefronov pa ne ogroža življenja, saj preostali del njih lahko v celoti opravi izločajoče in druge funkcije ledvic. Hkrati je lahko poškodba več kot 70% celotnega števila nefronov pri boleznih ledvic vzrok za razvoj kronične odpovedi ledvic.

Vsak nefron je sestavljen iz ledvičnega (malpigievskega) telesa, v katerem poteka ultrafiltracija krvne plazme in nastajanje primarnega urina, ter sistem tubulov in tubulov, v katerem se primarni urin spremeni v sekundarni in končni urin (sprosti v medenico in v okolje).

Sl. 1. Strukturna in funkcionalna organizacija nefrona

Sestava urina, ko se premika vzdolž medenice (skodelice, skodelice), ureterji, začasna retencija v mehurju in urinarni kanal se bistveno ne spremeni. Tako je pri zdravi osebi sestava končnega urina, sproščenega med uriniranjem, zelo blizu sestavi urina, ki se sprošča v lumen (majhne skodelice velikih skodelic) medenice.

Ledvično telo se nahaja v kortikalni plasti ledvic, je začetni del nefrona in se tvori s kapilarnim glomerulom (ki sestoji iz 30-50 prepletenih kapilarnih zank) in kapsulami Shumlyansky - Boumeia. Na rezu ima kapsula Shumlyansky-Boumeia izgled skodelice, znotraj katere se nahajajo glomerularne krvne kapilare. Epitelne celice notranjega lističa kapsule (podociti) se čvrsto držijo glomerularne kapilarne stene. Zunanji del kapsule se nahaja na oddaljenosti od notranjega. Posledično se med njimi ustvari zarezan prostor - votlina Shumlyansky-Bowmanove kapsule, v katero se filtrira krvna plazma in njen filtrat tvori primarni urin. Iz votline kapsule primarni urin prehaja v lumen cevk nefrona: proksimalni tubuli (zavite in ravne segmente), zanko Henle (padajoči in naraščajoči deli) in distalni tubuli (ravni in zaviti segmenti). Pomemben strukturni in funkcionalni element nefrona je jukstaglomerularni aparat (kompleks) ledvic. Nahaja se v trikotnem prostoru, ki ga tvorijo stene nosilca in izvajajo arteriole in distalni tubuli (gosto mesto - makula densa), tesno ob njih. Gosto točkovne celice imajo kemično in mehansko občutljivost z uravnavanjem aktivnosti jukstaglomerularnih celic arteriole, ki sintetizirajo številne biološko aktivne snovi (renin, eritropoetin itd.). Zaviti segmenti proksimalnega in distalnega tubula se nahajajo v kortikalni snovi ledvice, Henlejeva zanka pa v meduli.

Iz zavitega distalnega tubula urin vstopi v vezivno cevko, iz nje v zbiralno cevko in zbiralni kanal ledvične skorje; 8-10 zbirnih kanalov je povezano v en velik kanal (kolektivni kanal kortikalne snovi), ki, spadajo v medullo, postane kolektivni kanal medulle ledvic. Postopoma se ti vodi tvorijo kanal velikega premera, ki se na vrhu bradavice piramide odpre v majhno skodelico velike skodelice medenice.

Vsaka ledvica ima vsaj 250 zbiralnic velikega premera, od katerih vsaka zbira urin od približno 4000 nefronov. Zbirni tubuli in zbiralni kanali imajo posebne mehanizme za vzdrževanje hiperosmolarnosti medulle ledvic, za koncentriranje in redčenje urina ter so pomembne strukturne komponente oblikovanja končnega urina.

Struktura nefrona

Vsak nefron se začne z dvojno steno, znotraj katere je žilni glomerus. Sama kapsula je sestavljena iz dveh listov, med katerimi je votlina, ki prehaja v lumen proksimalnega tubula. Sestavljen je iz proksimalnega zavitega in proksimalnega ravnega tubula, ki predstavlja proksimalni segment nefrona. Značilnost celic tega segmenta je prisotnost krtačne meje, ki jo sestavljajo mikrovilije, ki so izrastki citoplazme, obdani z membrano. Naslednji odsek je zanka Henle, ki je sestavljena iz tankega spuščenega dela, ki se lahko spušča globoko v medullo, kjer tvori zanko in se obrne za 180 ° proti skorji kot naraščajoče tanko, ki se spremeni v debelo, nephronsko zanko. Naraščajoči del zanke se dvigne na raven glomerula, kjer se začne distalni vijugasti tubul, ki prehaja v kratek povezovalni tubul, ki povezuje nefron z zbiralnimi tubulami. Kolektivni tubuli se začnejo v kortikalni snovi ledvice, združujejo, tvorijo večje kanale, ki gredo skozi medulu, in padejo v votlino ledvičnega skodelice, ki se nato vlije v ledvično medenico. Glede na lokalizacijo obstaja več vrst nefronov: površinske (super-uradne), intrakortične (znotraj kortikalne plasti), jukstamedularne (njihovi glomeruli se nahajajo na meji kortikalnih in medularnih plasti).

Sl. 2. Struktura nefrona: t

A - jukstamedularni nefron; B - intrakortikalni nefron; 1 - ledvično telo, vključno s kapsulo glomerula kapilar; 2 - proksimalno zavitega tubula; 3 - proksimalna ravna cevka; 4 - padajoče tanko koleno zanke nefrona; 5 - naraščajoče tanko koleno zanke nefrona; 6 - distalna ravna cevka (debelo vzpenjajoče koleno zanke nefrona); 7 - gosto mesto distalnega tubula; 8 - distalni vijugasti tubuli; 9 - povezovalna cevka; 10 - zbiralna cev kortikalne snovi ledvic; 11 - zbiralna cev zunanjega medulla; 12 - zbiralna cev notranjega medulle

Različne vrste nefronov se razlikujejo ne le po lokalizaciji, temveč tudi po velikosti glomerulov, globini njihove lokacije, pa tudi po dolžini posameznih področij nefrona, še posebej po Henlejevi zanki in pri sodelovanju pri osmotski koncentraciji urina. V normalnih pogojih približno 1/4 volumna krvi, ki jo oddaja srce, prehaja skozi ledvice. V korteksu pretok krvi doseže 4-5 ml / min na 1 g tkiva, zato je to najvišji organski pretok krvi. Značilnost ledvičnega pretoka krvi je, da je pretok krvi v ledvicah konstanten, kadar se spremeni precej širok razpon sistemskega krvnega tlaka. To zagotavljajo posebni mehanizmi samoregulacije krvnega obtoka v ledvicah. Kratke ledvične arterije odstopajo od aorte, v ledvicah se razcepijo v manjše žile. Ledvični glomerul vključuje aferentno (aferentno) arteriolo, ki se razpade v kapilare. Kapilare na sotočju tvorijo izhodno (eferentno) arteriolo, skozi katero poteka odtok krvi iz glomerula. Po iztekanju iz glomerulov se arteriola, ki se odteka, znova razgradi v kapilare in oblikuje mrežo okrog proksimalnih in distalnih zavitih tubul. Posebnost jukstamedularnega nefrona je, da se eferentna arteriola ne razgradi v peri-kanalno kapilarno mrežo, temveč oblikuje neposredne žile, ki se spuščajo v medullo ledvic.

2. Struktura nefrona

2. Struktura nefrona

Nephron je funkcionalna ledvična enota, kjer se oblikuje urin. Sestava nefrona vključuje:

1) ledvični korpuskel (dvojna glomerularna kapsula, znotraj je glomerul kapilar);

2) proksimalno zavitega tubula (znotraj je veliko število villi);

3) Henleyjeva zanka (spuščajoči se in vzpenjalni deli), spuščeni del je tanek, se spušča globoko v medullo, kjer se tubul 180 upogne in gre do skorje ledvic, tako da sestavlja naraščajoči del zanke nefrona. Naraščajoči del vključuje tanke in debele dele. Ona se dvigne na raven glomerulov svojega nefrona, kjer gre v naslednji oddelek;

4) distalni vijugasti tubuli. Ta del cevke je v stiku z glomerulami med prejemnikom in arteriolami, ki se iztekajo;

5) končni del nefrona (kratka povezovalna cevka, ki se pretaka v zbiralno cev);

6) zbiranje epruvete (prehaja skozi medulo in se odpira v votlino ledvične medenice).

Obstajajo naslednji segmenti nefrona:

1) proksimalni (zaviti del proksimalnega tubula);

2) tanek (spuščajoč in tanek vzponni del zanke Henleya);

3) distalno (debela naraščajoča delitev, distalni vijugasti tubul in povezovalni tubul).

V ledvicah je več vrst nefronov:

Razlike med njimi so v njihovi lokalizaciji v ledvicah.

Zelo funkcionalen pomen je območje ledvic, v katerem se nahaja tubul. V kortikalni snovi so glomeruli, proksimalni in distalni tubuli, ki povezujejo odseke. V zunanji medlaki se spuščajo in debeli naraščajoči odseki zanke nefrona, ki zbirajo cevi. V notranjosti medulle so tanki deli zank in zbiralnikov nefrona. Lokacija vsakega od delov nefrona v ledvicah določa njihovo udeležbo pri delovanju ledvic v procesu tvorbe urina.

Proces uriniranja je sestavljen iz treh povezav:

1) glomerularna filtracija, ultrafiltracija tekočine brez beljakovin iz krvne plazme v kapsulo ledvičnega glomerula, ki povzroči nastanek primarnega urina;

2) tubularna reapsorpcija - proces ponovnega odsesavanja filtriranih snovi in ​​vode iz primarnega urina;

3) izločanje celic. Celice nekaterih odsekov tubulov se iz necelične tekočine prenesejo v lumen nefrona (izločijo) številne organske in anorganske snovi, molekule, ki so sintetizirane v cevni celici, pa se izločijo v cevni lumen.

Hitrost uriniranja je odvisna od splošnega stanja telesa, prisotnosti hormonov, eferentnih živcev ali lokalno proizvedenih biološko aktivnih snovi (tkivnih hormonov).

Struktura nefrona

Glavna strukturna in funkcionalna enota ledvice je nefron, v katerem nastaja urin. V zreli človeški ledvici je približno 1 - 1,3 ml nefronov.

Nefron je sestavljen iz več zaporedno povezanih delov (sl. 30). Nefron se začne z ledvično (malpigievsko) tele, ki vsebuje glomerularne krvne kapilare. Zunaj so glomeruli prekriti z dvoslojno kapsulo Shumlyansky - Bowman. Notranja površina kapsule je obložena z epitelnimi celicami. Zunanji ali parietalni list kapsule je sestavljen iz kletne membrane, prekrite s kubičnimi epitelnimi celicami, ki se spreminjajo v epitel tubulov. Med dvema ploščama kapsule, ki se nahaja v obliki sklede, je odprtina ali votlina kapsule, ki prehaja v lumen proksimalnega tubula.

Proksimalni tubuli se začnejo z zavitega dela, ki prehaja v ravni del cevke. Celice proksimalnega odseka imajo krtačni rob mikrovil, ki je obrnjen proti lumnu tubulov.

Temu sledi tanek spustni del zanke Henle, katere stena je prekrita z ravnimi epitelnimi celicami. Spuščajoči se odsek zanke spušča v medullo ledvic, se vrti za 180 ° in preide v naraščajoči del zanka nefrona.

Distalni tubul je sestavljen iz naraščajočega dela zanke Henle in ima lahko tanek in vedno vključuje debel vzponni del. Ta del se dvigne na raven glomerulov njegovega nefrona, kjer se začne distalni zavitek tubulov.

Ta del cevke se nahaja v skorji ledvic in je vedno v stiku s polom glomerulov med ležajem in izstopajočimi arteriolami v območju gostote.

Distalni zaviti tubuli se izlivajo v zbiralne tubule skozi kratek povezovalni del v skorjo ledvic. Kolektivni tubuli se iz kortikalne snovi ledvice spustijo globoko v medullo, združijo se v izločilne kanale in se odprejo v votlini ledvične medenice. Ledvična medenica se odpre v uretre, ki se izlivajo v mehur.

Glede na lokalizacijo glomerulov v skorji ledvic, strukturo tubulov in značilnosti oskrbe s krvjo, obstajajo 3 vrste nefronov:

Fiziologija strukture nefrona

Vsaka človeška ledvica vsebuje približno 1 milijon nefronov, od katerih je vsaka sposobna proizvajati urin. Regeneracija nefronov v ledvicah se ne pojavi, zato se pri poškodbah, ledvičnih boleznih in normalnem staranju stalno zmanjšuje število nefronov. Pri osebah, starejših od 40 let, se število nefronov običajno zmanjša za 10% vsakih 10 let, zato se bo število nefronov pri mnogih ljudeh v starosti 80 let zmanjšalo za 40% v primerjavi s 40-letniki. Takšna izguba ne ogroža življenja, saj jim prilagoditvene spremembe preostalih nefronov omogočajo sprostitev potrebne količine vode, elektrolitov in metabolitov.

Vsak nefron vsebuje: (1) snop glomerularnih kapilar, imenovan glomerul, s katerim se iz krvi filtrira velika količina tekočine; (2) razširjen sistem tubulov in tubulov, skozi katerega filtrirana tekočina vstopi v sekundarni urin na poti do ledvične medenice.

Glomerul vsebuje mrežo vej in anastomoz, kjer je v primerjavi z drugimi kapilarami hidrostatični tlak zelo visok (približno 60 mmHg). Kapilarne glomerule so prekrite z epitelijskimi celicami, zato je glomerulus popolnoma integriran v Bowmanovo kapsulo. Tekočina, ki se filtrira iz kapilar v kapsulo, vstopi v proksimalno zaobljen tubul, ki leži v kortikalni plasti ledvic.

Iz proksimalnega tubula tekočina teče v zanko Henle, ki se potopi globoko v medullo. Vsaka zanka je sestavljena iz padajočih in naraščajočih delitev. Stene padajočih in spodnjih delov naraščajočih delov zanke so zelo tanke, zato jih imenujemo tanek segment Henlejeve zanke. Ko preide del poti proti kortikalnemu sloju, se stene vzpenjajočega dela zgostijo, zato se ta del imenuje debel del vzpenjalnega dela zanke Henle.

Konec debelega vzpenjajočega odseka ima kratek odsek, v steni katere je ploščica, imenovana gosta točka. Kot bomo videli kasneje, ima gosta točka pomembno vlogo pri uravnavanju aktivnosti nefrona. Po prehodu skozi gosto točko tekočina vstopi v distalni zavitek tubul, ki je, tako kot proksimalni tubul, v kortikalni plasti. Nadaljuje se v povezovalno cev in kortikalno zbiralno cevko, ki se nadaljuje v kortikalni zbiralni kanal. Začetni deli 8-10 kortikalnih zbirnih kanalov so povezani v en velik kanal, ki se spušča v medulo in postaja kolektivni kanal medule. Postopoma se postopoma združita v kanal velikega premera, ki se na koncu odpre na vrhu ledvične papile. Vsaka ledvica ima približno 250 zbiralnih kanalov velikega premera, od katerih vsaka zbira urin od približno 4000 nefronov.

Regionalne značilnosti strukture nefronov. Kortikalne in jukstamedularne nefrone. Kljub temu, da ima vsak nefron vse prej opisane oddelke, obstajajo nekatere razlike v njihovi strukturi, ki jih določa, kako globoko je nefron v tkivu ledvic. Nefrone, katerih glomeruli se nahajajo v zunanjem delu kortikalne plasti, se imenujejo kortikalne. Nefrone imajo kratko zanko Henle, ki prodira le v površinske strukture medule.

Od 20 do 30% nefronov, katerih glomeruli ležijo v globokih plasteh kortikalne plasti na meji s medulo, imenujemo jukstamedularna. Imajo dolgo zanko Henle, ki prodira globoko v medullo, v nekaterih primerih jo ujame vse do konic papil.
Krvna oskrba jukstamedularnih nefronov se razlikuje tudi od kortikalnih. Celoten sistem cevi teh nefronov je obdan z dobro razvito mrežo peritubularnih kapilar.

Dolga trajna plovila se nadaljujejo od glomerulov navzdol v zunanji del medule, kjer se razcepijo v posebne peritubularne kapilare, imenovane neposredne žile, ki se nadaljujejo v medullo, mimo petelj Henlejevih petelj. Tako kot Henlejeve zanke se tudi neposredne posode vrnejo v kortikalno plast, ki se zbira v kortikalne žile. Ta posebna kapilarna mreža medule ima vodilno vlogo pri tvorbi koncentriranega urina.

Struktura nefrona - kako glavna strukturna enota ledvice

Ledvice so kompleksna struktura. Njihova strukturna enota je nefron. Struktura nefrona omogoča, da v celoti opravlja svoje funkcije - filtrira se, proces reabsorpcije, izločanja in izločanja biološko aktivnih sestavin.

Nastal primarni, nato sekundarni urin, ki se izloča skozi mehur. Čez dan se skozi izločevalni organ filtrira velika količina plazme. Njen del se nato vrne v telo, preostali del pa se odstrani.

Struktura in funkcija nefronov sta med seboj povezani. Vsaka poškodba ledvic ali njihovih najmanjših enot lahko povzroči zastrupitev in nadaljnje motnje celotnega telesa. Posledica neracionalne uporabe nekaterih zdravil, nepravilnega zdravljenja ali diagnoze je lahko odpoved ledvic. Prvi simptomi so razlog za obisk specialista. V ta problem so vključeni urologi in nefrologi.

Kaj je nefron

Nephron je strukturna in funkcionalna enota ledvic. Obstajajo aktivne celice, ki so neposredno vključene v proizvodnjo urina (ena tretjina vseh), ostale pa so v rezervi.

Rezervne celice postanejo aktivne v nujnih primerih, na primer s poškodbami, kritičnimi stanji, ko se velik odstotek ledvičnih enot nenadoma izgubi. Fiziologija izločanja pomeni delno celično smrt, zato se lahko rezervne strukture aktivirajo čim prej, da se ohranijo funkcije organa.

Vsako leto se izgubi do 1% strukturnih enot - umrejo za vedno in niso obnovljene. S pravim načinom življenja, odsotnostjo kroničnih bolezni, se izguba začne šele po 40 letih. Glede na to, da je število nefronov v ledvicah približno 1 milijon, se zdi, da je odstotek majhen. V starosti se lahko delovanje organa bistveno poslabša, kar ogroža kršitev funkcionalnosti urinarnega sistema.

Proces staranja lahko upočasnite s spremembo načina življenja in porabo zadostne količine čiste pitne vode. Tudi v najboljšem primeru ostane le 60% aktivnih nefronov v vsaki ledvici s časom. Ta številka sploh ni kritična, ker je plazemska filtracija motena le z izgubo več kot 75% celic (tako aktivnih kot tistih, ki so v rezervi).

Nekateri ljudje živijo, ko so izgubili eno ledvico, nato pa druga opravlja vse funkcije. Delo urinarnega sistema je pomembno oslabljeno, zato je potrebno pravočasno izvajati preventivo in zdravljenje bolezni. V tem primeru potrebujete redne obiske zdravnika za imenovanje vzdrževalne terapije.

Anatomija nefrona

Anatomija in struktura nefrona je precej zapletena - vsak element ima določeno vlogo. V primeru okvare pri delu celo najmanjše komponente ledvice prenehajo normalno delovati.

  • kapsula;
  • glomerularna struktura;
  • cevasto strukturo;
  • zanke kokoši;
  • skupne tubule.

Nefron v ledvicah je sestavljen iz segmentov, ki so med seboj povezani. Kapsula Shumlyansky-Bowman, zaplet majhnih žil - to so sestavine ledvičnega telesa, kjer poteka proces filtracije. Sledijo tubule, kjer se snovi absorbirajo in proizvajajo.

Iz majhnega telesa ledvice se začne proksimalno območje; naprej ven zank, ki zapušča distal. Nefroni v ekspandirani obliki posamezno imajo dolžino približno 40 mm, če pa so zloženi, se izkaže približno 100.000 m.

Nephron kapsule se nahajajo v kortikalni snovi, so vključene v možgansko snov, nato ponovno v kortikalno, na koncu pa v kolektivne strukture, ki gredo v ledvično medenico, kjer se začnejo uretri. Na njih se odstrani sekundarni urin.

Kapsula

Nephron se začne z malpigijskega telesa. Sestavljen je iz kapsule in kroglice kapilar. Celice okrog majhnih kapilar so razporejene v obliki pokrovčka - to je ledvično telo, ki prehaja skozi zakasnjeno plazmo. Podocite prekrivajo steno kapsule od znotraj, ki skupaj z zunanjo oblikuje režasto votlino s premerom 100 nm.

Fenestrirane (fenestrirane) kapilare (sestavine glomerulov) dobivajo kri iz aferentnih arterij. Drugače se imenujejo "čarobna mreža", ker ne igrajo nobene vloge pri izmenjavi plina. Kri, ki prehaja skozi to rešetko, ne spremeni sestave plina. Plazma in raztopljene snovi pod vplivom krvnega tlaka v kapsulo.

Kapsula nefrona kopiči infiltracijo, ki vsebuje škodljive produkte čiščenja plazemske krvi - tako nastane primarni urin. Vrzel med sloji epitela služi kot tlačni filter.

Zaradi nastale in odhajajoče glomerularne arteriole se tlak spremeni. Osnovna membrana igra vlogo dodatnega filtra - ohranja nekatere elemente krvi. Premer beljakovinskih molekul je večji od por membrane, zato ne prehajajo.

Nefiltrirana kri vstopi v eferentne arteriole, preide v mrežo kapilar, obdaja tubule. Nato snovi, ki se reabsorbirajo v teh tubulih, vstopijo v kri.

Kapsula nefrona človeške ledvice komunicira s tubulom. Naslednji del se imenuje proksimalen, primarni urin se nadaljuje.

Twisted tubules

Proksimalne tubule so ravne in ukrivljene. Površina je obložena s cilindričnim in kubičnim epitelijem. Krtačna meja z villi je absorbcijska plast nefronskih kanalić. Selektivni zajetje je zagotovljeno z velikim območjem proksimalnih tubul, tesnim odmikom peritubularnih žil in velikim številom mitohondrijev.

Tekočina kroži med celicami. Sestavine plazme v obliki bioloških snovi se filtrirajo. V zavitih tubulih nefrona nastajajo eritropoetin in kalcitriol. Škodljivi vključki, ki spadajo v filtrat z reverzno osmozo, so prikazani z urinom.

Nefronski segmenti filtrirajo kreatinin. Količina te beljakovine v krvi je pomemben pokazatelj funkcionalne aktivnosti ledvic.

Henlejeve zanke

Henlejeva zanka zajame del proksimalnega in segmenta distalnega odseka. Najprej se premer zanke ne spremeni, potem se zoži in sprosti Na ione v zunajcelični prostor. Z ustvarjanjem osmoze se H2O sesa pod pritiskom.

Spuščeni in naraščajoči vodi so zank. Spuščeno območje s premerom 15 μm je sestavljeno iz epitelija, kjer se nahaja več pinocitotičnih mehurčkov. Naraščajoče mesto je obloženo s kubičnim epitelijem.

Zanke so porazdeljene med kortikalno in možgansko snov. V tem območju se voda premakne navzdol, nato pa se vrne.

Na začetku se distalni kanal dotakne kapilarnega omrežja na mestu nastanka in izločanja. Je precej ozka in obložena z gladkim epitelijem, zunaj pa je gladka kletna membrana. Tukaj se sproščata amonijak in vodik.

Kolektivni tubuli

Kolektivne cevi se imenujejo tudi Bellinijevi kanali. Njihova notranja obloga je lahka in temna celica epitela. Prva reabsorbira vodo in je neposredno vključena v razvoj prostaglandinov. Klorovodikova kislina nastaja v temnih celicah prepognjenega epitela, spreminja pH urina.

Kolektivni tubuli in zbiralni kanali ne spadajo v strukturo nefrona, saj so v renalnem parenhimu nekoliko nižji. V teh strukturnih elementih pride do pasivnega odsesavanja vode. Glede na funkcionalnost ledvic telo uravnava količino vode in natrijevih ionov, kar vpliva na krvni tlak.

Vrste nefronov

Strukturni elementi so razdeljeni glede na značilnosti strukture in funkcij.

Kortikalni so razdeljeni na dve vrsti - intrakortični in superzastopni. Število slednjih je približno 1% vseh enot.

Značilnosti superformalnih nefronov:

  • majhen volumen filtriranja;
  • lokacijo glomerulov na površini lubja;
  • najkrajši zanki.

Ledvice so večinoma sestavljene iz intrakortičnih nefronov, od katerih jih je več kot 80%. Nahajajo se v kortikalni plasti in igrajo pomembno vlogo pri filtriranju primarnega urina. Zaradi večje širine izločajočih se arteriolov v glomerulih intrakortikalnih nefronov pride pod tlak do krvi.

Kortikalni elementi uravnavajo količino plazme. S pomanjkanjem vode se ponovno ujamejo iz jukstamedularnih nefronov, ki se nahajajo v večjih količinah v celici. Odlikujejo jih velike ledvične celice z relativno dolgimi tubulami.

Yuxtamedullary tvorijo več kot 15% vseh nefronov v organu in tvorijo končno količino urina, ki določa njegovo koncentracijo. Njihova posebnost strukture so dolge zanke Henle. Plovila za prevoz in vodenje enake dolžine. Od izhodnih zank se oblikujejo, prodirajo v medullo vzporedno z Henle. Nato vstopijo v vensko mrežo.

Funkcije

Glede na vrsto ledvične nefrone opravljajo naslednje funkcije:

  • filtriranje;
  • povratno sesanje;
  • izločanje.

Za prvo stopnjo je značilna proizvodnja primarne sečnine, ki jo nadalje očistimo z reapsorpcijo. Na isti stopnji se absorbirajo koristne snovi, mikro in makro elementi, voda. Zadnja faza tvorjenja urina je predstavljena s sekrecijo kanalika - nastane sekundarni urin. Odstrani snovi, ki jih telo ne potrebuje. Strukturna in funkcionalna enota ledvice sta nefrona, ki sta:

  • ohranjanje ravnotežja med vodo in soljo in elektroliti;
  • uravnavanje nasičenosti z urinom z biološko aktivnimi komponentami;
  • vzdrževanje kislinsko-baznega ravnovesja (pH);
  • nadzor krvnega tlaka;
  • odstranjevanje produktov presnove in drugih škodljivih snovi;
  • sodelujejo v procesu glukoneogeneze (pridobivanje glukoze iz spojin, ki nimajo ogljikovih hidratov);
  • izzovejo izločanje določenih hormonov (npr. uravnavanje tonov sten krvnih žil).

Procesi, ki se pojavljajo v človeškem nefronu, omogočajo oceno stanja organov izločilnega sistema. To je mogoče storiti na dva načina. Prvi je izračun vsebnosti kreatinina (produkt razgradnje beljakovin) v krvi. Ta indikator opisuje, koliko enote ledvic obvladajo funkcijo filtriranja.

Delo nefrona lahko ocenimo tudi z drugim indikatorjem - hitrostjo glomerularne filtracije. Normalno krvno plazmo in primarni urin je treba filtrirati s hitrostjo 80-120 ml / min. Za starejše osebe je lahko spodnja meja norma, saj po 40 letih ledvične celice umrejo (glomeruli postanejo veliko manjši in telesu je težje popolnoma filtrirati tekočine).

Funkcije nekaterih komponent glomerularnega filtra

Glomerularni filter je sestavljen iz fenestriranega kapilarnega endotelija, bazalne membrane in podocitov. Med temi strukturami je mezangialna matrika. Prvi sloj opravlja funkcijo grobe filtracije, drugi - odpravlja beljakovine, tretji pa očisti plazmo iz majhnih molekul nepotrebnih snovi. Membrana ima negativen naboj, zato albumin ne prodre skozi njega.

Plazma krvi se filtrira v glomerulih, mezangiociti pa podpirajo njihovo delo - celice mezangialne matrike. Te strukture izvajajo kontraktilne in regenerativne funkcije. Mesangiociti obnovijo bazalno membrano in podocite, in kot makrofagi absorbirajo mrtve celice.

Če vsaka enota opravi svoje delo, ledvice delujejo kot usklajen mehanizem in nastajanje urina poteka brez vračanja strupenih snovi v telo. To preprečuje kopičenje toksinov, nastanek zabuhlost, hipertenzijo in druge simptome.

Motnje delovanja nefrona in njihovo preprečevanje

V primeru funkcionalnih motenj in strukturnih struktur ledvic pride do sprememb, ki vplivajo na delovanje vseh organov - moteno je vodno-solno ravnovesje, kislost in presnova. Gastrointestinalni trakt preneha normalno delovati in zaradi zastrupitve se lahko pojavijo alergijske reakcije. Prav tako poveča obremenitev jeter, saj je ta organ neposredno povezan z izločanjem toksinov.

Za bolezni, povezane s prometno disfunkcijo tubulov, obstaja eno samo ime - tubulopatija. Ti dve vrsti sta:

Prva vrsta je prirojena patologija, druga je pridobljena disfunkcija.

Aktivna smrt nefronov se začne pri jemanju zdravil, katerih neželeni učinki kažejo na možno bolezen ledvic. Nekatera zdravila iz naslednjih skupin imajo nefrotoksični učinek: nesteroidna protivnetna zdravila, antibiotiki, imunosupresivi, protirakavci itd.

Tubulopatije so razdeljene na več vrst (po lokaciji):

Z popolno ali delno disfunkcijo proksimalnih tubulov lahko opazimo fosfaturijo, ledvično acidozo, hiperaminoacidurijo in glikozurijo. Slabša reapsorpcija fosfatov vodi do uničenja kostnega tkiva, ki se med terapijo z vitaminom D ne obnavlja, za hiperacidurijo pa je značilna motena transportna funkcija aminokislin, ki vodi do različnih bolezni (odvisno od vrste aminokisline). Takšna stanja zahtevajo takojšnjo zdravniško pomoč, pa tudi distalno tubulopatijo:

  • sladkorna bolezen ledvic;
  • kanalna acidoza;
  • psevdohipoalosteronizem.

Kršitve so združene. Z razvojem kompleksnih patologij se lahko hkrati zmanjša absorpcija aminokislin z glukozo in reabsorpcija bikarbonatov s fosfati. Zato se pojavijo naslednji simptomi: acidoza, osteoporoza in druge patologije kostnega tkiva.

Preprečite pojav motenj v delovanju ledvic, pravilne prehrane, uporabe zadostne količine čiste vode in aktivnega načina življenja. V primeru pojava simptomov okvare ledvic se je treba pravočasno posvetovati s specialistom (da bi preprečili kronično akutno obliko bolezni).

Ne priporočamo jemanja zdravil (zlasti zdravljenja z nefrotoksičnimi stranskimi učinki) brez zdravniškega recepta - lahko tudi motijo ​​delovanje sečil.

Knjiga Normalna fiziologija: opombe predavanj. Vsebina - 2. Struktura nefrona

Število glasov: 1

PREDAVANJE št. 19. Fiziologija ledvic

1. Funkcije, pomen urinarnega sistema

Proces izločanja je pomemben za zagotavljanje in ohranjanje stalnosti notranjega telesa. Ledvice so aktivno vključene v ta proces, odstranjevanje odvečne vode, anorganskih in organskih snovi, končnih produktov presnove in tujih snovi. Ledvice so parni organ, ena zdrava ledvica uspešno vzdržuje stabilnost notranjega telesa.

Ledvice opravljajo številne funkcije v telesu.

1. Regulirajte prostornino krvi in ​​zunajcelične tekočine (izvajata volumetrično regulacijo), s povečanjem volumna krvi, aktivirajo volumoreceptorje levega atrija: izločanje antidiuretičnega hormona (ADH) se zavira, izločanje urina se poveča, izločanje vode in ionov se poveča, kar vodi do okrevanja volumna vode in Na-celic.

2. Izvede se osmoregulacija - uravnavanje koncentracije osmotsko aktivnih snovi. S presežkom vode v telesu se koncentracija osmotsko aktivnih snovi v krvi zmanjša, kar zmanjša osmoreceptorsko aktivnost hipotalamusnega supraoptičnega jedra in povzroči zmanjšanje izločanja ADH in povečanje izločanja vode. Ko so dehidracijski osmoreceptorji vznemirjeni, se izločanje ADH poveča, absorpcija vode v tubulih se poveča, ločevanje urina pa se zmanjša.

3. Regulacijo ionske izmenjave izvaja reabsorpcija ionov v ledvičnih tubulih s pomočjo hormonov. Aldosteron poveča reabsorpcijo Na ionov in natriuretični hormon ga zmanjša. Izločanje K poveča aldosteron, zmanjša insulin.

4. Stabilizirajte kislinsko-bazno ravnotežje. Normalni pH v krvi je 7,36 in se ohranja pri konstantni koncentraciji H ionov.

5. Opravite presnovo: sodelujte pri presnovi beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov. Reabsorpcija aminokislin zagotavlja material za sintezo beljakovin. Pri daljšem postu lahko ledvice sintetizirajo do 50% glukoze, ki se proizvaja v telesu.

V sestavo fosfolipidov in trigliceridov so vključene maščobne kisline v ledvični celici.

6. Izvedite izločajočo funkcijo - izbiro končnih produktov metabolizma dušika, tujih snovi, odvečnih organskih snovi iz hrane ali nastalih v procesu presnove. Produkti presnove beljakovin (sečnina, sečna kislina, kreatinin itd.) Se filtrirajo v glomerulih, nato se reabsorbirajo v ledvičnih tubulih. Vsi nastali kreatinini se izločajo z urinom, sečna kislina se reapsorbira in sečnina se delno reabsorbira.

7. Izvajati endokrino funkcijo - uravnavati eritropoezo, koagulacijo krvi, krvni tlak zaradi proizvodnje biološko aktivnih snovi. Ledvice izločajo biološko aktivne snovi: renin cepi neaktivni peptid iz angiotenzinogena, ga pretvori v angiotenzin I, ki se pod delovanjem encima spremeni v aktivni vazokonstriktor angiotenzin II. Aktivator plazminogena (urokinaza) poveča izločanje Na v urinu. Eritropoetin stimulira eritropoezo v kostnem mozgu, bradikinin je močan vazodilatator.

Ledvica je homeostatični organ, ki sodeluje pri ohranjanju glavnih kazalcev notranjega telesa.

2. Struktura nefrona

Nephron je funkcionalna ledvična enota, kjer se oblikuje urin. Sestava nefrona vključuje:

1) ledvični korpuskel (dvojna glomerularna kapsula, znotraj je glomerul kapilar);

2) proksimalno zavitega tubula (znotraj je veliko število villi);

3) Henleyjeva zanka (spuščajoči se in vzpenjalni deli), spuščeni del je tanek, se spušča globoko v medullo, kjer se tubul 180 upogne in gre do skorje ledvic, tako da sestavlja naraščajoči del zanke nefrona. Naraščajoči del vključuje tanke in debele dele. Ona se dvigne na raven glomerulov svojega nefrona, kjer gre v naslednji oddelek;

4) distalni vijugasti tubuli. Ta del cevke je v stiku z glomerulami med prejemnikom in arteriolami, ki se iztekajo;

5) končni del nefrona (kratka povezovalna cevka, ki se pretaka v zbiralno cev);

6) zbiranje epruvete (prehaja skozi medulo in se odpira v votlino ledvične medenice).

Obstajajo naslednji segmenti nefrona:

1) proksimalni (zaviti del proksimalnega tubula);

2) tanek (spuščajoč in tanek vzponni del zanke Henleya);

3) distalno (debela naraščajoča delitev, distalni vijugasti tubul in povezovalni tubul).

V ledvicah je več vrst nefronov:

Razlike med njimi so v njihovi lokalizaciji v ledvicah.

Zelo funkcionalen pomen je območje ledvic, v katerem se nahaja tubul. V kortikalni snovi so glomeruli, proksimalni in distalni tubuli, ki povezujejo odseke. V zunanji medlaki se spuščajo in debeli naraščajoči odseki zanke nefrona, ki zbirajo cevi. V notranjosti medulle so tanki deli zank in zbiralnikov nefrona. Lokacija vsakega od delov nefrona v ledvicah določa njihovo udeležbo pri delovanju ledvic v procesu tvorbe urina.

Proces uriniranja je sestavljen iz treh povezav:

1) glomerularna filtracija, ultrafiltracija tekočine brez beljakovin iz krvne plazme v kapsulo ledvičnega glomerula, ki povzroči nastanek primarnega urina;

2) tubularna reapsorpcija - proces ponovnega odsesavanja filtriranih snovi in ​​vode iz primarnega urina;

3) izločanje celic. Celice nekaterih odsekov tubulov se iz necelične tekočine prenesejo v lumen nefrona (izločijo) številne organske in anorganske snovi, molekule, ki so sintetizirane v cevni celici, pa se izločijo v cevni lumen.

Hitrost uriniranja je odvisna od splošnega stanja telesa, prisotnosti hormonov, eferentnih živcev ali lokalno proizvedenih biološko aktivnih snovi (tkivnih hormonov).

3. Mehanizem tubularne reabsorpcije

Reapsorpcija je proces reabsorpcije dragocenih snovi iz primarnega urina za telo. Različne snovi se absorbirajo v različnih delih tubusov nefrona. V proksimalnem delu se popolnoma reabsorbirajo aminokisline, glukoza, vitamini, proteini, elementi v sledovih, znatna količina ionov Na, Cl. V naslednjih odsekih se elektroliti, voda, reabsorbirajo.

Reabsorpcijo v tubulih zagotavlja aktivni in pasivni transport.

Aktivni transport - reapsorpcija - se izvaja proti elektrokemičnemu in koncentracijskem gradientu. Obstajata dve vrsti aktivnega prevoza:

Primarni aktivni transport se pojavi med prenosom snovi proti elektrokemičnemu gradientu zaradi energije celičnega metabolizma. Prenos Na-ionov poteka ob sodelovanju encimov natrij, kalijev-ATP-as in ATP-energije.

Sekundarni transport prenaša snov proti koncentracijskemu gradientu brez energije, ker se glukoza in aminokisline reabsorbirajo. Iz lumna tubulov vstopajo v celice proksimalnega tubula s pomočjo nosilca, ki mora pritrditi Na-ion. Ta kompleks olajša gibanje snovi skozi celično membrano in njen vstop v celico. Gonilna sila nosilca je manjša koncentracija Na ionov v citoplazmi celice v primerjavi s cevnim kanalom. Gradient koncentracije Na je posledica aktivne odstranitve Na iz celice z uporabo natrijevega, kalijevega-ATP-asa.

Reabsorpcijo vode, klora, nekaterih ionov, sečnine izvajamo s pasivnim transportom - z elektrokemijskim, koncentracijskim ali osmotskim gradientom. S pomočjo pasivnega transporta v distalnem zavitem tubulu se Cl ion absorbira vzdolž elektrokemičnega gradienta, ki nastane z aktivnim transportom Na ionov.

Poglavje 9. Fiziologija ledvic

Struktura urinarnega sistema

V človeškem telesu sta dve ledvici (sl. 9-1 A). Nahajajo se na obeh straneh hrbtenice na ravni XI prsnega in III ledvenega vretenca. Desna ledvica se nahaja nekoliko pod levo ledvico, saj je na vrhu obrobljena z jetri. Popki so v obliki fižola. Velikost ene ledvice je dolga približno 10-12 cm, širina 5-6 cm in debelina 3 cm. Masa odrasle ledvice je približno 120-300 g.

Krvavost ledvic je ledvične arterije, ki se oddalijo neposredno iz aorte. Od celiakije pleksus živce prodrejo v ledvice, ki opravljajo živčni regulacijo delovanja ledvic, kot tudi zagotoviti občutljivost ledvične kapsule.

Ledvica je sestavljena iz trdne kapsule, parenhima (tkiva ledvic) in sistema kopičenja in izločanja urina (sl. 9-1 B). Kapsula za ledvice je tesna veznik tkiva, ki prekriva zunanjo stran ledvic. Parenhim ledvice predstavlja zunanji sloj kortikalne snovi in ​​notranji sloj medule, ki tvorita notranji del organa. Sistem kopičenja urina predstavljajo ledvični kozarci, ki padejo v ledvično medenico. Ledvična medenica prehaja neposredno v sečevod. Desni in levi ureter se pretaka v mehur.

Morfofunkcionalna enota ledvice je nefron - specifična struktura, ki opravlja funkcijo tvorbe urina. Vsaka ledvica ima več kot 1 milijon nefronov (sl. 9-1 B). Vsak nefron je sestavljen iz več delov: glomerul, kapsul Shumlyansky-Bowman in sistema zaporednih tubul.

Glomerulus je zbir kapilar, skozi katere teče kri. Zanke kapilar, ki tvorijo glomerul, so potopljene v votlino Shumlyansky-Bowmanove kapsule. Kapsula ima dvojne stene, med katerimi je votlina. Kaviteta kapsule prehaja neposredno v votlino tubul.

Večina nefronov se nahaja v kortikalni snovi ledvic. Le 15% vseh nefronov se nahaja na meji med kortikalom in medullo ledvic. Tako je kortikalna snov ledvic sestavljena iz nefronov, krvnih žil in vezivnega tkiva. Kanali nefronov tvorijo zanko, ki prodre iz skorje v medullo. Tudi v medliki se izločajo tubuli, skozi katere se urin v nefronu izloča v ledvično čašo. Snov v možganih tvori ti piramide, katerih vrhovi se končajo v papilah, ki tečejo v čaše. Na ravni papil se združijo vsi ledvični tubuli, vzdolž katerih se izloči urin.

Vsaka ledvica ima arterijski dotok (A. renalis), venski odtok (V. rena li), limfne žile in sečevod, skozi katere se v ledvicah stalno pretaka urin. Na levem in desnem uretru urin vstopi v mehur in se tam zbira od časa do časa, da se od tam odstrani skozi sečnico (sečnica) (miccia ali uriniranje).

Na histoloških odsekih v kortikalni snovi ledvic, ki leži blizu površine, lahko opazimo kaotično prepletanje tubul in okroglih ledvičnih teles, ki so razpršeni med njimi, ki jih tvorijo glomerularne kapilare. Glomerulus skupaj z ledvičnim tubulom, ki izvirajo iz njega, je del nefrona. Vsaka ledvica ima več kot milijon takih nefronov.

Sl. 9-1. Makroskopska in mikroskopska struktura urinarnega sistema in ledvic.

A - sečil. Urin se zbira v skodelicah in vstopa v ledvično medenico in ureter v mehur. Odtok urina je zagotovljen s peristaltiko ureterjev; razločljiv je v levem ureterju. B - struktura ledvic. Zadnja stran ledvic je prikazana v poglavju. Prikazane plasti parenhima ledvic (skorje in medulla ledvic), kot tudi sistem skodelic in ledvične medenice. Celotna ledvica je obdana s togo (slabo razširljivo) kapsulo. B - velike krvne žile v ledvicah

Kronični sistemi ledvic

Te izstopajoče arteriole se razhajajo v meduli in tvorijo padajoče ravne posode (Vasa recta) (tretja kapilarna mreža). Venska kri peri-kanalnih kapilar (ledvično lubje), kakor tudi vzpenjajoče se neposredne žile (Vasa recta, medulla ledvic), dosledno vstopajo v medzrnske žile (Vv. Intelobares), obločne žile (Vv. Arcuatae) in ledvično veno (V.renalis) in končno doseže spodnjo veno cavo (V. cava) (glej sliko 9-1 B).

Na splošno so v ledvicah zastopane tri kapilarne mreže. Prva kapilarna mreža je tista, v katero se raztrga arteriola, ki tvori glomerul, ki se dotika Shumlyansky-Bowmanove kapsule. Druga kapilarna mreža je naslednja. Kapilarne glomerule se zberejo v iztekujoči arterioli, ki se razpade v skorji v mrežo kapilar. Te kapilare pokrivajo odseke nefrona v skorji in delno v sredici. To je druga kapilarna mreža. Tretja kapilarna mreža je mreža medulle. Krvni pretok medularne snovi ledvice poteka z uporabo arteriolov, ki zapuščajo jukstamedularni glomeruli. Te eferentne arteriole se raztezajo v meduli in tvorijo padajoče ravne posode. To je tako imenovana tretja kapilarna mreža.

Sl. 9-2. Makroskopska in mikroskopska struktura urinarnega sistema in ledvic.

A - diagram urinarnega sistema ledvic. B - diagram žilnega sistema ledvic

Vsaka od obeh ledvic prejme arterijsko kri skozi ledvično arterijo (A. renalis), ki skozi medplastne arterije (Aa. Interlobares) vstopi v lok arterije (Aa. Arcuatae). Navpično se med seboj odcepijo interlobularne arterije (Aa. Interlobulares) navpično v smeri površine ledvic, od koder se arteriole odmaknejo od prehoda skozi skorjo. Prinašanje arteriola (Vas afferens) v glomerulus v glomerularne kapilare (prva kapilarna mreža), ki izgledajo kot jabolka, ki visijo na vejah. V nasprotju s prekrvavitvijo v drugih organih, glomerularne kapilare nemudoma ne preidejo v venule: glomerularne kapilare se spet združijo v arteriolo, ki izstopa (Vas Efferens). Iztekajoče se arteriole glomerulov, ki se nahajajo v površinskih in srednjih plasteh kortikalne snovi, ponovno razvejamo v periocefalne kapilare. Primarno so v stiku s celicami distalnih tubul, ki se nahajajo v skorji ledvic (druga kapilarna mreža). Krv, ki prenašajo medularno snov v ledvicah, se ne izvaja s pomočjo arterij, temveč s pomočjo arteriolov, ki odhajajo iz tako imenovanih jukstamedularnih glomerulov.

Ledvični lobi sestavlja veliko število strukturnih enot - nefronov.

Obstajata dve vrsti nefronov - kortikalne (kortikalne) nefrone (

85%) in jukstamedularne nefrone (

15%). Ledvična skorja kortikalnega nefrona se nahaja v zunanjem delu kortikalne snovi (zunanji korteks) ledvic. Henlejeva zanka (stara nomenklatura, ki jo v redkih primerih uporabljamo za enostavnejšo predstavitev) pri večini kortikalnih nefronov ima majhno dolžino in se nahaja v zunanji možganski ledvici. Ledvični korpus jukstamedularnega nefrona se nahaja v jukstamedularni skorji, blizu meje ledvične skorje in medule. Večina jukstamedularnih nefronov ima dolgo zanko Henle. Henlejeva zanka prodira globoko v medullo in včasih doseže vrhove piramid.

Ena ledvica vsebuje približno 1 milijon glomerulov, ki se nahajajo večinoma v površinskih plasteh kortikalne snovi (glomeruli površinskih kortikalnih nefronov), nekateri pa ležijo blizu medulle (glomeruli).

jukstamedularni nefroni). Glomerulus skupaj s Bowmanovo kapsulo s sistemom tubulov tvori strukturno in funkcionalno enoto ledvice - nefrona. Pri jukstamedularnih nefronih del tubulov, imenovan Henlejeva zanka, sega globoko v notranjo žlezo ledvic. Distalni del cevke teče skozi povezovalno cevko v zbirni kanal.

V vsakem nefronu (v skladu z novo nomenklaturo) so jasno razločljivi naslednji odseki riža. 9-3:

(1) glomerularna kapsula, kapsula glomeruli (Bowmom) - Bowmanova kapsula v obliki sklede, ki pokriva glomerul arterijskih kapilar (glomerulus);

(2) proksimalno zavitega tubula; (3) proksimalna ravna cevka; (4) spuščajoč se tanek segment zanke (tanek spustni odsek zanke Henle); (5) naraščajoči tanki segment zanke (tanek odsek zanke v Henleju); (6) distalna ravna cevka (debel vzponni del zanke Henle); (7) distalni vijugasti tubuli; (8) povezovalno cevko; (9) začetni del zbirnega kanala; (10) kortikalni zbiralni kanal; (11) zunanji cerebralni zbiralni kanal; (12) notranji kanal za zbiranje možganov; (13) kanal Bellini.

Sl. 9-3. Mikroanatomija ledvic

Glomerulus in okollobochkovy aparat nefroze

Na sl. 9-4 dosledno prikazuje strukturo nefrona (sl. 9-4 A) glede na prehod v strukturo Bowmanove kapsule (sl. 9-4 B) in na strukturo filtracijske pregrade (sl. 9-4 C).

Glomerularni filter je sestavljen iz treh plasti: fenestriranega kapilarnega endotelija, bazalne membrane in epitelija na strani nefrona s podociti. Med procesi podozitov v obliki prstov se raztegnejo zarezne membrane z porami majhnega premera. V enem glomerulu se skozi ta filter filtrira približno 70 μl na dan, v dveh ledvicah pa 180 l na dan (GFR).

Jukstaglomerularni aparat ali periferija je niz ledvičnih celic, ki uravnavajo funkcije posameznega nefrona. Jukstaglomerularni aparat imenujemo tako zato, ker se nahaja v bližini glomerula, ki tvorijo trikotnik: na obeh straneh je obdan z aferentnimi in izstopajočimi eferentnimi arteriolami, na tretji pa s steno distalnega zavitega tubula. Ta ureditev zagotavlja ključne funkcije, kot je uravnavanje ledvičnega pretoka krvi in ​​nivo glomerularne filtracije. Jukstaglomerularni aparat (JGA) je sestavljen iz

Trije glavni deli so makula densa (gosto mesto), območje gosto zapakiranih prizmatičnih epitelijskih celic distalnega zavitega cevka nefrona v regiji, ki meji na ledvično, jukstaglomerularno in jukstavaskularno celico.

Celice makule densa so občutljive na ionsko sestavo, kot tudi na količino vode v urinu, kar povzroča sintezo renina s preostalimi celicami jukstaglomerularnega aparata.

Jukstaglomerularne celice (ali, drugače, zrnate celice, ki se nahajajo v steni arteriolov, ki vsebujejo renin. Renin je sestavni del sistema renin-angiotenzin-aldosteron, ki uravnava krvni tlak.

Yuxtavascular celice, ali Gurmagtig celice, so celice ledvic, ki se nahajajo med macula densa in arteriole prinašajo. Te celice so specializirane mesangialne. Imajo dolge procese v stiku z ostalimi celicami. Yuxtavascular celice proizvajajo encim angiotenzinazo, ki povzroči inaktivacijo angiotenzina, zato je antagonist delovanja renin-angiotenzinskega aparata in je sposoben proizvajati renin.

Sl. 9-4. Glomerularni filter in jukstaglomerularni aparat

Kanalski aparat Nephron

Cjevčice in zbirni kanal so obložene z epitelijskimi celicami, v katerih membrane in iz lumna tubulov (apikalne ali luminalne membrane) ter iz intersticijskega prostora in kapilar (bazolateralne membrane) so asimetrično integrirane proteinske strukture (črpalke, nosilci in ionski kanali). prek membran z aktivnim (primarnim in sekundarnim) transportom, olajšano in preprosto difuzijo. To omogoča usmerjanje transporta določenih spojin.

Proksimalno zaobljeni tubuli. Stena proksimalnega zavitega tubula (segment S1), je obložena z visokimi epitelnimi celicami, ki so povezane med seboj in ki na lumnu tubulov nosijo mejo čopiča in imajo globoke gubice na bazalni membrani (bazalni labirint), ki skupaj povečajo površino za 30-60 krat. To kaže na kvantitativno visoke prometne težave proksimalnega tubula. Mitohondrije, ki mejijo na bazalne gube, zagotavljajo Na + / K + -ATPazo bazolateralne membrane ATP. Poleg tega imajo epitelijske celice tesne stične stike in prek teh tesnih stikov med epitelnimi celicami (medceličnimi) prenašajo relativno velike količine raztopin.

Visoka prepustnost proksimalnega vodnega kanala je le do določene mere posledica »uhajanja« njenih tesnih stikov. Še pomembneje je, da so vodni kanali (AQP 1, akvaporin 1) vgrajeni v apikalno celično membrano (na lumen tubulov) in v bazolateralno membrano (na intersticiju).

Na splošno, po številnih zavojih zavitega dela v kortikalni snovi ledvice, se proksimalni tubul spusti z ravnim delom v zunanje plasti medulle ledvic. Velikost celic, gostota in višina meje čopiča, globina bazolateralnih gub in gostota mitohondrijev se zmanjšujejo vzdolž proksimalnega tubula, kar odraža zmanjšanje števila transportiranih snovi (s reabsorpcijo).

v spodnjih delih proksimalnega tubula. Obstajajo (nejasno razdeljeni) segmenti S1 (ali P1; večina zavitih tubulov) in S2, in tudi segment S, ki leži izključno v medulli ledvic3 (Kanuleti - glej spodaj).

Proksimalna ravna cevka. Stena proksimalnega ravnega cevka (segment S3), ki jih pošiljajo epitelijske celice, vendar njihove značilne značilnosti (opisane zgoraj) niso tako močno izražene. Vendar mitohondrije, ki ležijo ob bazalnih gubah, zagotavljajo Na + / K + -ATPazo bazolateralne membrane ATP. Poleg tega imajo te celice tudi stike vrste tesnega stičišča in s temi gostimi stiki med njimi (medcelično) prenašajo solute.

Spuščajoče se tanke zanke (tanek spuščeni zančni del Henleja). Epitelne celice padajočega tankega segmenta nimajo meje s čopičem, slabe so v mitohondrijih in imajo nizko stopnjo metabolične aktivnosti.

Naraščajoči tanki segment zanke (tanek odsek Henlejeve zanke). Epitelijske celice naraščajočega tankega segmenta so podobne prejšnjim, vendar bolj ploske. Prav tako nimajo meje s čopiči, slabe mitohondrije in imajo nizko stopnjo presnovne aktivnosti.

Distalna ravna cevčica (debel, naraščajoči del zanke Henle). Epitelne celice tega dela nefrona so velike celice z visoko presnovno aktivnostjo in sposobnostjo aktivne reapsorpcije.

Distalni zviti tubul. Epitelne celice tega področja nefrona so podobne celicam distalnega ravnega tubula, vendar je glavna razlika v tem, da distalni vijugasti tubuli predstavljata dve vrsti celic, ki se razlikujeta po strukturi in funkciji - to so glavne in interkalirane celice. Ti dve vrsti celic se absorbirata in izločata različne snovi.

Epitelne celice vezivnega cevka, začetni del zbirnega kanala, kortikalni zbiralni kanal, zunanji cerebralni zbiralni kanal in notranji zbiralni kanal so skoraj kubične oblike z gladko površino in vsebujejo majhno količino mitohondrijev. Opravljajo različne funkcije.

Sl. 9-5. Struktura cevi vzdolž dolžine nefrona

Določanje filtracijske sposobnosti ledvic

Hitrost glomerularne filtracije 120 ml / min je najpomembnejša konstanta organizma. Filtracija obremeni delo celotnega nefrona. Vsaka sprememba filtracije bo privedla do spremembe v delovanju vseh oddelkov nefrona. Stopnja filtracije je ocenjena z očistkom. Očistek snovi je hitrost, s katero ledvica v enoti časa popolnoma odstrani prostornino plazme od dane snovi.

Visoka stopnja glomerularne filtracije (tj. Prostornina filtrata, proizvedenega na enoto časa; GFR: hitrost glomerularne filtracije) je ključna za normalno delovanje ledvic. Običajno je GFR 85-135 ml / min na vsakih 1,73 m 2 telesne površine. Številne bolezni ledvic so nevarne, ker povzročajo znatno zmanjšanje vrednosti GFR. Zato merjenje GFR postaja glavna skrb, kadar je treba oceniti delovanje ledvic. Kako lahko merimo stopnjo intra-renalne filtracije pri bolnikih?

V skladu s pravilom, ki ga je uvedel A. Fick, z uporabo indikatorske snovi, raztopljene v krvni plazmi, katere koncentracija se meri na vhodu (arterija) in na izhodu (vena) katerega koli organa, je mogoče izračunati hitrost pretoka plazme skozi ta organ. Obstajajo trije načini, na katere se lahko poveča količina določene snovi v lumenu nefrona - to je filtracija, izločanje in sinteza presnove. Obstajajo tudi trije načini za zmanjšanje količine snovi v lumenu nefrona: reapsorpcija, izločanje in presnovo. Če snov kroži v krvi, na primer polisaharidni inulin, ki se prosto filtrira, ne reapsorbira, ne izloča, ne sintetizira in se ne razgradi v lumen nefrona, lahko vstopi v lumen ledvičnih tubulov le kot rezultat filtracije in ga lahko iz telesa odstrani le z urinom.. Posledično velja naslednja trditev: filtrirana količina inulina / čas = količina inulina, proizvedenega z urinom / časom (1).

Ker je (količina snovi v raztopini / času) = (prostornina raztopine / čas), koncentracija snovi in ​​poleg tega koncentracija prosto filtrirane snovi, kot je inulin, v krvni plazmi in filtratu skoraj enaka (P)v [g / l]), enačbo (1) lahko zapišemo takole:

kjer se GFR meri v ml / min, Vu - hitrost proizvodnje urina (ml / min) in Uv - koncentracija inulina v končnem urinu (g / l). V praksi se v telo vnaša inulin, nato pa se njegova koncentracija izmeri (npr. Fotometrično) v krvni plazmi in urinu. Za določitev vu Najprej se izprazni mehur (ta urin se ne upošteva: volumen = 0; čas = 0), po katerem se urin zbira dolgo (12-24 ur). Delimo zbrano količino urina s časom, ki je pretekel od začetnega praznjenja mehurja, in dobimo Vu. Z uporabo pravila Fick lahko neposredno izračunate vrednost GFR s pomočjo pretvorjene enačbe (2):

kjer je GFR - hitrost glomerularne filtracije, Vu - hitrost tvorbe urina (ml / min), Uv - koncentracija inulina v končnem urinu (g / l), Pv - koncentracija inulina v krvni plazmi (g / l).

Desna stran enačbe (3) se imenuje odmik od tal, in s tem: inulinski očistek (Cv) = GFR. Ker je infuzija inulina dolgotrajna metoda, je inulinski očistek določen le v izjemnih primerih. GFR je lažje meriti z indikatorjem, ki ga običajno najdemo v krvni plazmi, kreatininu. Nastane iz fosfokreatina v procesu metabolizma v mišicah. Endogeni kreatinin ni tako strog kot inulin izpolnjuje zgornja merila (vključno s pomanjkanjem izločanja), vendar je definicija endogenega očistka kreatina dovolj za rutinsko preverjanje filtracijske sposobnosti ledvic.

Za izračune lahko uporabite tudi metodo masne bilance (slika 9-6). Ker je vnos snovi X enak izhodu X,

kjer PX, a in PX, v - koncentracijo snovi X v plazmi ledvične arterije oziroma renalne vene. RPFa in RPFv - hitrost arterijskega in venskega plazemskega toka v ledvicah. Ux - koncentracija snovi X v urinu.

Na podlagi tega se izračuna klasična enačba očistka:

Nefronska filtrirna pregrada

Kapilarni endotelij, osnovna membrana in procesi podocitov tvorijo filter. V ožjem pomenu koncept glomerulov zajema le mrežo kapilar med prejemnikom in arteriolami, ki odhajajo. Skupaj z Bowmanovo kapsulo oblikuje ledvično telo (sl. 9-7 A) s premerom 0,2 mm. Na sl. Struktura glomerulov je shematično prikazana v rezini. Pretok krvi v kapilarne zanke (vzporedno povezane) je zagotovljen z arteriolami in iztokom arteriole. Med prenašanjem arteriole, ki vstopa v glomerul in odhajajočim arteriolom, ležijo celice mezangija, proti katerim se stisne območje Macula densa distalnega tubula istega nefrona. Kapilarno prepletanje sega v notranji prostor bowman kapsule, proksimalni tubuli se začnejo na nasprotni strani bowman kapsule. Prostor kapsule bowman je ločen od kapilarnega lumna s triplastno filtracijsko pregrado (sl. 9-7 B). Oblikujejo jo: endotel glomerularnih kapilar, katerega celovitost prekinejo pore s premerom 50-100 nm; troslojna bazalna membrana, v kateri mreža filtrov kolagena IV, laminina in nidogena služi kot filter, v katero so vgrajeni negativno nabiti glukozaminoglikani (anionska pregrada) in nazadnje »visceralni« epitel bowmanove kapsule.

Visceralni listič v odseku je občasen, saj se procesi epitelijskih celic (podocitov) prepletajo med seboj, s prostimi vrzeli med procesi. Z večjo povečavo je razvidno, da so te reže pokrite z zarezo podobno membrano in imajo odprtine le okoli 4x14 nm. Sembenska membrana vsebuje beljakovino, pomembno za prepustnost filtra, nefrin, ki je zasidran z drugim proteinom, CD2AP, na sosednjih procesih podocitov. Nefrinske molekule, ki izstopajo z obeh strani, so med seboj pritrjene kot zadrga in puščajo vrzeli med njimi, ki komajda pustijo skozi albumine molekule.

Prve plasti filtra - endotelij - zadržijo krvne celice. To velja tudi za velike proteinske molekule, saj so in vivo pore endotelija verjetno prekrite z negativno nabito plastjo beljakovin. Sposobnost filtriranja makromolekul (katerih molekulska masa)

približno 10 000–70 000 Da) skozi naslednja dva sloja določata ne le širina por sestavin filtra, temveč tudi električni naboj struktur filtrske površine.

Čiščenje filtra zagotavljajo mezangijske celice in podociti glomerulov, ki so sposobni odstraniti visoke molekularne usedline zaradi fagocitoze in kasnejše prebave v lizosomih. Pri patologiji se masa depozitov poveča (npr. Kompleksi antigen-protitelesa), celice mezangija se močno začnejo deliti. To vodi do dejstva, da se zaradi omejenega prostora kapilare stisnejo in količina filtrata se zmanjša.

V glomerulih nastane ultrafiltrat, ki skupaj z vodo vsebuje le majhne molekule. Samo majhne molekule s polmerom manj kot 1,6-1,8 nm so prosto filtrirane. To ustreza molekulski masi 6.000–15.000 Da. Inulin, ki se uporablja za določanje očistka, ima molekulsko maso okoli 5.000 Da in spada v to skupino. Za globuline s polmerom> 4,4 nm (> 80 kDa) je filter ponavadi neprepusten, enako velja za rdeče krvne celice, ki imajo še večje velikosti. Snovi z molekularnim polmerom v teh mejah so samo delno filtrirane: mioglobin (17.000 Da) je 75% in albumin (69.000 Da) samo 0.03%. Nizko molekularne snovi, vezane na plazemske beljakovine, so prav tako slabo filtrirane. Ca2 + je na primer samo 60% filtriran zaradi dejstva, da je približno 40% Ca 2+ vezano na plazemske proteine. Mnoga zdravila, kot je večina sulfonamidov ali srčnega glikozida digitoksina, so še bolj povezana s plazemskimi beljakovinami, zato se zelo počasi izločajo preko ledvic.

Prepustnost filtra za makromolekule s polmerom -

Proksimalne tubule lahko reabsorbirajo ione, na primer Na + in Cl - na dva načina - preko celične (transcelularne: transcelularne) in medcelične (paracelularne: paracelularne) metode, kot je prikazano v obliki shematskega diagrama poti na sl. 9-9 A. Za transcelularno pot, Na + in Cl - zaporedoma potopita apikalne in bazolateralne membrane pred vstopom v kri. V paracelularni poti se ti ioni povsem ekstracelularno premikajo po tesnem stiku med sosednjimi celicami.

V transcelularni poti je transportna hitrost odvisna od elektrokemičnega gradienta, prisotnosti ionskih kanalov in transporterjev na apikalni in bazolateralni membrani. V paracelularni poti, transepitelne elektrokemične gibalne sile in prepustnost tesnih stikov določajo gibanje ionov.

Glavni mehanizem transcelularne reabsorpcije Na + je enak v vseh segmentih nefrona in predstavlja različne variacije klasičnega epitelnega transporta v pogojih modela, ki vključuje dve membrani (sl. 9-9 B). Prvi korak v tem modelu je pasivni vnos Na + v celico skozi apikalno membrano. Ker je znotrajcelična koncentracija Na + nizka in je potencial celice negativen v primerjavi s tubuli, je elektrokemijski gradient ugoden za pasivni vnos Na + skozi apikalno membrano. Vendar pa različni segmenti tubulov uporabljajo različne mehanizme za pasivni vnos Na + skozi apikalno membrano.

Drugi korak v tem modelu transcelularne reapsorpcije je aktivno "potiskanje" Na + iz celice skozi bazolateralno membrano. V tem procesu igra pomembno vlogo Na + / K + -ATPaza, ki se nahaja na bazolateralni membrani (primarni aktivni transport).

Sl. 9-9. Transcelularne in zunajcelične reabsorpcijske poti na primeru Na + in Cl -

Resorpcija Na + v različnih delih nefrona

V proksimalno zavitih tubulih (sl. 9-10 A), Na + prehaja iz lumna tubulov v celice v skladu s svojim elektrokemičnim gradientom s pomočjo nosilnih beljakovin, ki istočasno prenašajo glukozo v celice (sl. 9-10 A), pa tudi aminokisline, fosfate in itd. (cotransport). Poleg tega v procesu prenosa Na + v celice sodeluje tudi Na + -H + -transfer (antiport), katerega delo v tem primeru prispeva k reapsorpciji filtriranega bikarbonata (sl. 9-10 A). Večina nosilcev (cotransport) je elektrogen, zato se transepitelni potencial v lumnu tubulov razvije bolj negativno. Zahvaljujoč njemu se Cl - ioni medsebojno absorbirajo v spodnjih segmentih tubulov. Posledica reapsorpcije katerekoli snovi je osmotska razlika med lumnom cevke in intersticijske tekočine, katere osmotski tlak se poveča, kar vodi do odtoka vode iz lumna cevka vzdolž osmotskega gradienta. Voda uvaja raztopljene snovi (prenos skupaj s topilom ali topilom), kar je še ena oblika pasivnega transporta snovi.

Na splošno se lahko reapsorpcija Na + v proksimalno zavitih tubulih izvede (1) s pomočjo (električno nevtralnega) transporterja Na + -H + (antiport), torej za vsak Na + ion, ki se absorbira v cevovodni lumen, H + ion, ki v tem oddelku sodeluje v kompleksnem mehanizmu reabsorpcije bikarbonata HCO3 - ; (2) skozi več nosilcev Na +, ki poleg Na + pritrdijo in prenesejo v celico zaradi sekundarnega aktivnega transporta, D-glukozo, nevtralne ali kisle aminokisline, fosfat, sulfat, galaktozo, vitamin C, laktat, acetat, citrat, acetoacetat, sukcinata ali drugih snovi (cotransport). V tem primeru se Na + pomakne v celico vzdolž elektrokemičnega gradienta, imenovane snovi pa so v nasprotju z njihovimi elektrokemičnimi gradienti.

Prodor Na + v celico je pasivni proces. Energija visokega elektrokemičnega gradienta Na +, ki jo ustvari Na + / K + -ATPaza, se uporablja tudi za zagotovitev, da se ioni H +, omenjeni v odstavku (1), izločajo v lumen tubulov kot posledica sekundarnega aktivnega transporta v zameno za ione Na + (antiport) in snovi iz klavzule (2) t

reabsorbirane kot posledica sekundarnega aktivnega transporta zaradi delovanja nosilcev prenosa beljakovin, ki se hkrati vežejo na Na + in te snovi (cotransport). Nekateri nosilni proteini lahko vežejo več kot en Na + ion in hkrati več drugih prenesenih snovi. Posledično se gonilna sila prometa poveča za snovi, ki se prevažajo s pomočjo sekundarnega aktivnega transporta: v primeru dveh ionov Na + za faktor 2 (cotransport).

V distalnih ravnih cevkah (debeli vzpenjalni del zanke Henle) poteka proces reapsorpcije z nosilnim proteinom (sekundarni aktivni transport, transport), ki se nahaja na apikalni membrani epitelijskih celic. Istočasno prenaša 1Na +, 1K + in 2Cl -, medtem ko je gonilna sila gradient Na +, ki ga spet ustvarja Na + / K + -ATPaza, ki se nahaja na bazolateralni membrani (primarni aktivni transport, sl. 9-10 B). Skozi kanale na luminalni membrani se K + razprši nazaj v lumen tubulov (proces recirkulacije). Difuzija K + iz celice vodi do hiperpolarizacije luminalne membrane. Poleg tega prisotnost K + ionov v cevnem lumnu določa transepitelijski potencial, pri katerem je tekočina v cevastem lumnu pozitivno nabita glede na intersticijsko tekočino. Pod vplivom tega transepitelnega potenciala se lahko Na + (in številni drugi kationi) pasivno absorbirajo skozi tesne kontakte, prepustne za katione.

V distalnem zavitih tubulih se reapsorpcija Na + nadaljuje z Cl - (slika 9-10 V). Oba iona iz lumna tubulov vstopata v celice distalnega zavitega tubula skozi mehanizem sekundarnega aktivnega transporta, kar povzroča istočasni prenos Na + in Cl - (transport, nosilni protein: TSC). NaCl vstopa v celico skozi apikalno membrano s pomočjo nosilca Na + in Cl, lokaliziranega na luminalni membrani (cotransport), medtem ko Na + / K + -ATPaza na bazolateralni membrani aktivno odstrani Na + iz celice, pri čemer vzdržuje elektrokemični gradient, ki zagotavlja vnos Na + skozi luminalna membrana. Delo tega električno nevtralnega Na + -Cl-nosilca stimulira aldosteron in ga inhibira diuretična kislina. Zato se je imenoval TSC (tiazidno občutljiv co-transporter). Cl - zapusti celico skozi Cl - kanale (tip CLC-Kb).

V kortikalnem zbiralnem kanalu (Sl. 9-10 G) Na + vstopa v glavne celice skozi Na + kanale.

Sl. 9-10. Celični modeli reabsorpcije Na + na različnih področjih nefrona.

In - v proksimalno zavitih tubulih. B - v distalnih ravnih cevkah (debel naraščajoči del zanke Henle). B - v distalnem zavitih tubulih. G - v kortikalnih tubulih veziva

Reabsorpcija Cl - v različnih delih nefrona

V proksimalno zavitih tubulih se Cl - reabsorbira predvsem med celicami (sl. 9-11 A). V začetnih odsekih proksimalnega tubula (S1), kjer je koncentracija Cl 115 mmol, se reapsorpcija Cl nanaša samo na vodo (vodni tok nosi v njem raztopljene snovi: prenos skupaj s topilom ali s topilom). Ko filtrat napreduje skozi tubule kljub rahli reapsorpciji Cl, se njegova koncentracija poveča, ko voda in Na + zapustita lumen tubulov. Zaradi reabsorpcije vode koncentracija Cl v lumnu tubulov doseže 135 mmol, to pomeni, da postane večja od koncentracije Cl - v intersticijski tekočini (na primer v lumnu proksimalnega direktnega tubula). Razlika v koncentraciji Cl - v lumnu proksimalnega tubula v primerjavi s koncentracijo Cl - v intersticijski tekočini v vsakem odseku tubulov je gonilna sila za medcelično difuzijo Cl - iz lumna tubulov proti krvnim žilam. Tako Cl - lahko zapusti lumen tubulov pod vplivom kemične gibalne sile (- [Cl -]): skozi tesne kontakte med apikalnimi deli membrane epitelijskih celic (medcelična difuzija). Na ta način se del filtriranega Cl - absorbira. Kot posledica te difuzije se pojavi Cl - vzdolž proksimalnega tubula se pojavi transepitelni potencial, pri katerem cevasta lumenska tekočina nosi pozitivni naboj (sprememba znaka potenciala), kar zagotavlja medcelično reapsorpcijo kationov Na +, K +, Ca 2+ in Mg 2+.. Velikost transepitelnega potenciala je 2 mV.

V proksimalnem ravnem kanalu se Cl - absorbira tako medcelično z Na + kot s pomočjo nosilca (sl. 9-11 B). V luminalni membrani je dokazana prisotnost nosilca (pendrin = PDS), ki izmenjuje Cl - vključno formata - (HCOO-). Poleg tega je celična membrana prepustna (neionska difuzija) za mravljinčno kislino (HCOOH). S posredovanjem nosilca NHE3 (anti-port Na + / H +), katerega aktivnost pospešuje kroženje formata - (NSOO -) skozi luminalno membrano, se Cl - kopiči v celici kot posledica sekundarnega transporta. Pri tem mora biti medij v lumenu tubulov bolj kisel kot v celici, tako da se lahko sproščeni format (HCOO -)

titriramo do HCOOH. Skozi bazolateralno membrano Cl - zapusti celico v intersticiju preko Cl - kanalov in uporabi K + / Cl - prenos (cotransport). Istočasno se aktivna reapsorpcija Na + odvija na bazolateralni membrani s sodelovanjem Na + / K + -ATPaze.

Najverjetnejši mehanizem reabsorpcije Na + v srednjem in oddaljenem predelu proksimalnega tubula je izmenjava Na + / H + (NN3-transporter), ki se hkrati pari s Cl- / OH-izmenjavo (PDS-transporter). Hkrati OH - in H + medsebojno delujeta v lumenu tubulov, ki se spreminjata v vodo, zaradi česar Na + in Cl - vstopata v celico ekvimolarno. Iz katerega sledi, da je reabsorpcija Cl - na tem mestu v proksimalnem tubulu transcelularna. Dva druga mehanizma za prodiranje Cl - v celico, ki vključujeta procese sekundarne uporabe-Forium format - (NSOO -) in izločanje oksalata 2. Izmenjavo Cl - / formata - izvaja nosilec PDS. Cl - zapusti celico skozi bazolateralno membrano pasivno skozi Cl - kanale, kar je posledica skupnega transporta K + -Cl, ki ga opravi proteinski nosilec in kot posledica izmenjave Cl - / HCO3 -.

V distalnih ravnih cevkah (debeli vzpenjalni del zanke Henle) poteka proces reapsorpcije z nosilnim proteinom (sekundarni aktivni transport, transport), ki se nahaja na apikalni membrani epitelijskih celic. Istočasno prenaša 1Na +, 1K + in 2Cl -, medtem ko je gonilna sila gradient Na +, ki ga spet ustvari Na + / K + -ATPaza na bazoleralni membrani (primarni aktivni transport, sl. 10 V). Kot posledica sekundarno aktivnega transporta se Cl - nabira v celicah in jih zapusti skozi Cl - kanale tipa CLC-Kb na bazolateralni membrani (sl. 9-11 B). Zdravilo Na + - K + - 2Cl - - nosilec (NKCC2), ki se nahaja na lumenski strani debelega naraščajočega dela zanke Henle, se lahko inhibira z diuretiki (npr. Bumetanid). Zato se ta nosilec imenuje tudi BSC1 (bumetanidno občutljiv cotransporter). Namesto Cl, lahko ta nosilec tudi prenese NH ione v celico.4 +.

Za reapsorpcijo v distalnih ravnih tubulih je značilna visoka aktivnost reapsorpcijskih procesov Na +. Na strani lumna nefrona se gradient Na + uporabi za sekundarni aktivni elektroneutralni prenos Cl - in K + (1). Skozi kanale K + difundira nazaj v lumen tubulov (recirkulacijo) in Cl - - proti krvnim žilam (2). Difuzija K + iz celice vodi do hiperpolarizacije luminalne membrane.

Poleg tega prisotnost K + ionov v lumnu tubulov vzpostavlja transepitelijski potencial, pri katerem je tekočina v lumnu tubulov glede na intersticijsko tekočino pozitivno nabita (3). Pod vplivom tega transepitelnega potenciala se lahko Na +, K +, Ca 2+ in Mg 2+ pasivno reapsorbirajo skozi goste kontakte, prepustne za katione (3). Na koncu se NaCl aktivno reabsorbira, čemur sledijo kationi (vključno z Na +) pasivno (4). Transmembranska K + translokacija preko bazolateralnih membran tubulov v intersticij (ki električno nevtralizira izhod Cl -) in K + prenos preko Na + / K + - ATPaze nista prikazani, da ne bi utrpeli številk. Za vodo je ta tubulni segment neprepusten, zato se zaradi aktivnega transporta NaCl pojavi transepitelni osmotski gradient.

V distalnem zavitih tubulih se nadaljuje reabsorpcija Na + in Cl, ki se kot pomembne sestavine osmolalnosti vse bolj nadomešča s sečnino, ki se dobavlja iz medulle ledvic (sl. 9-11 D). NaCl iz lumna tubulov vstopa v celice distalnega zavitega tubula skozi mehanizem sekundarnega aktivnega transporta, kar povzroča

istočasen prenos Na + in Cl - (cotransport; nosilec beljakovine: TSC) in v glavne celice povezovalnega dela in zbiralne cevi - skozi Na + kanale. Prodiranje Na + v celico preko Na + kanalov depolarizira luminalno membrano, ki poveča izločanje K + in prispeva k nastanku transepitelnega potenciala, negativnega v lumnu tubula, pod katerim se Cl - medcelično reabsorbira. Na distalni zaviti tubuli, NaCl vstopi v celico skozi apikalno membrano s pomočjo nosilca Na + in Cl - lokaliziranega na luminalni membrani (cotransport), medtem ko Na + / K + -ATPaza na bazolateralni membrani aktivno odstrani Na + iz celice, pri čemer vzdržuje elektrokemični gradient, ki zagotavlja elektrokemijski gradient Na + vhod skozi luminalno membrano. Delo tega električno nevtralnega Na + -Cl-nosilca stimulira aldosteron in ga inhibira diuretična kislina. Zato se je imenoval TSC (tiazidno občutljiv co-transporter). Cl - zapusti celico skozi Cl - kanale (tip CLC-Kb).

V kortikalnem zbirnem kanalu (sl. 9-11 D, E) lahko NaCl reabsorbiramo proti kemičnemu gradientu, tako da se lahko koncentracija NaCl v končnem urinu po potrebi zmanjša na več mmol.

Sl.9-11. Celični modeli transporta Cl - v različnih delih nefrona.

In - reabsorpcija Cl - v proksimalno zavitih tubulih. B-Cl reapsorpcija v proksimalnem ravnem kanalu. C - reabsorpcija Cl - v distalnih ravnih tubulih (debel naraščajoči del zanke Henle), D - reabsorpcija Cl - v distalnem zavitih tubulih, D - reabsorpcija Cl - v korični zbirni kanal. E-Cl reabsorpcija v celici β-interkaliranega koruznega kanala za zbiranje

Do konca proksimalnega tubula se približno polovica filtrirane sečnine reabsorbira (pasivno), saj je ta del nefrona prepusten (sl. 9-12 A).

Ker je Henlejeva zanka potopljena v sečnino bogat interstilij ledvične medule, se sečnina transportira iz intersticija v lumen tankega spuščenega dela zanke Henle (sl. 9-12B), v steni katere je transporter sečnine (UT2 = Urea Transportert, tip 2).

V tanki, vzpenjalni del zanke Henle, urea gre pasivno (difuzija) vzdolž koncentracijskega gradienta. Koncentracija sečnine v intersticijski tekočini presega njeno koncentracijo v lumnu tankega vzpenjalnega dela zanke Henle.

Druga področja nefrona (debeli vzpenjalni del zanke Henle, distalni tubul, kortikalni in zunanji medularni zbiralni cevni) so neprepustni za sečnino, zato se njegova koncentracija v lumnu nefrona povečuje zaradi reabsorpcije vode na teh območjih. Na teh področjih nefrona sečnina celo nadomešča NaCl, najpomembnejšo komponento osmolalnosti urina.

Samo stene spodnjih delov zbiralne cevi so ponovno (zlasti v prisotnosti ADH) prepustne za sečnino. Na apikalni membrani je nosilec UT1 (Urea Transportert, Typ 1) in na bazolateralni membrani - nosilec UT4 (Urea Transportert, Typ 4). S pomočjo teh dveh nosilcev se sečnina prenese iz lumna zbirnega kanala v smeri njegovega kemičnega gradienta.

v celico in iz nje v intersticij notranjega medulle (sl. 9-12 V). Konec koncev sečnina kroži med tankim spuščenim in vzpenjalnim delom zanke Henle in oddelkom zbirnega kanala, ki leži globoko v medulli ledvic.

Zaradi visoke prepustnosti za sečnino, zlasti v prisotnosti antidiuretičnega hormona, sečnina iz medularnega dela zbiralne cevi zapusti medullo ledvic. Njegova koncentracija v intersticijski tekočini presega njeno koncentracijo v tanjših in naraščajočih delih zanke Henle, ki so prepustne za sečnino. Naslednji odseki nefrona so debeli del zanke Henle, distalni tubul in večina zbirnega kanala niso prepustni za sečnino in ne morejo zapustiti teh delov nefrona. V tistih delih nefrona (kjer v nasprotju z debelim delom zanke Henle ni aktivne reabsorpcije NaCl: padajoči in naraščajoči tanki segmenti zanke Henle), sečnina sodeluje v procesu koncentriranja urina, dokler končno ne zapusti telesa kot snov. Izloča se izključno z urinom.

Ker je koncentracija sečnine v intersticiju medularne snovi ledvice blizu papile velika, pomembno vpliva na celotno osmolalnost, zato se lahko koncentracija NaCl v inercialni tekočini ohrani na nižji ravni. To prispeva k pasivni medcelični reapsorpciji NaCl iz tankega vzpenjalnega dela zanke Henle.

Sl. 9-12. Transport sečnine. Urea je produkt pretvorbe beljakovin.

A - proksimalni tubuli. B - tanek spuščeni segment (spuščeni del zanke Henle). B - tanek naraščajoči segment (naraščajoči del zanke Henle) in G - notranji cerebralni zbiralni kanal je prepustna za sečnino, kar vodi do njegove delne reabsorpcije s pasivno difuzijo vzdolž koncentracijskega gradienta. Preden sečnina zapusti ledvico, se njena osmotska aktivnost uporabi za koncentriranje in shranjevanje Na +, ker so nekateri deli nefrona neprepustni za sečnino. Od začetka distalnega ravnega cevka (debelega naraščajočega dela zanke Henle), v distalnem tubu in pred začetkom spodnjega zbiralnega kanala, sečnina ne more zapustiti lumena nefrona, zato se koncentracija sečnine v lumenu nefrona povečuje zaradi odtoka vode v distalni zavitek tubul in zbiralni kanal. Samo v notranjem medularnem segmentu zbirnega kanala, zlasti v prisotnosti ADH, urea prehaja v intersticij, kjer v veliki meri določa visoko osmolalnost. Nato sečnina večinoma ponovno vstopa v spuščene in naraščajoče tanke dele zanke Henle (medullo-medularna recirkulacija) in se delno reabsorbira v ravnih posodah.

V ledvicah se D-glukoza skoraj povsem absorbira (slika 9-13). Reapsorpcijsko mesto je proksimalni tubul. Trenutno je opisana molekularna struktura nosilnih proteinov, odgovornih za to.

V apikalni membrani proksimalnega zavitega tubula v segmentu S1 obstaja mehanizem sekundarnega aktivnega transporta, ki ga izvaja nosilec proteinov SGLT2 (transporter natrijevega glukoze, Typ2: SGLT2), ki ima nizko afiniteto. Istočasno prenaša Na + in glukozo (vendar ne galaktozo) v razmerju 1: 1. Pri tem nosilcu se približno 95% filtrirane glukoze reabsorbira na koncu proksimalnega zavitega tubula (na primer pri podganah).

Še en nosilni protein smo našli v segmentu S3 neposrednega dela proksimalnega tubula

SGLT1, ki se nahaja na apikalni membrani, ki ima visoko afiniteto in prenaša dva iona Na + na eno molekulo glukoze (cotransport). S tem nosilcem se lahko koncentracija glukoze v lumnu tubulov zmanjša toliko, da se v končnem urinu odkrije le 1/1000 filtrirane glukoze.

Prehod glukoze iz lumna tubulov v kri peri-kanalnih kapilar je pasiven. Zagotavlja ga transporter GLUT2 (transporter glukoze 2: GLUT2) (neodvisen od ionov) in ga poganja kemični glukozni gradient (tako imenovana olajšana difuzija). GLUT2 lahko tudi prenaša galaktozo in fruktozo, medtem ko se galaktoza prenese v celico iz lumna tubulov kot posledica sekundarnega aktivnega transporta z uporabo SGLT1, fruktoza pa pasivno uporablja nosilec GLUT5.

Sl. 9-13. Prevoz glukoze.

Resorpcija glukoze se pojavlja predvsem v začetnih odsekih proksimalnega tubula. Če se filtrirana količina glukoze poveča, potem, ko postanejo nosilci v začetnih odsekih proksimalnega tubula nasičeni, so v reapsorpcijski proces vključeni distalni segmenti proksimalnega tubula, glukoza, ki je pomembna za telo, pa se skoraj popolnoma reapsorbira.

Aminokisline se reabsorbirajo z> 98% (posamezne aminokisline, na primer L-valin do> 99,8%). Izjema so glicin (96%), histidin (94%) in tudi tavrin (približno 90%). Za aminokisline obstaja veliko proteinskih nosilcev, ki so specifični za eno skupino strukturno sorodnih L-aminokislin (sl. 9-14).

Torej v apikalni membrani epitelijskih celic proksimalnega tubula so nosilni proteini, ki zagotavljajo konjugiran prenos Na + in aminokislin (cotransport):

a) za anionske aminokisline, kot je L-glutamat - in L-aspartat - (nosi 2Na + / aminokislinski anion -);

b) za večino nevtralnih L-aminokislin (1Na + / nevtralna amino kislina; visoka učinkovitost);

d) za β-aminokisline, kot so taurin, β-alanin itd.

Zaradi njih se intracelularne koncentracije aminokislin večkrat povečajo v primerjavi s plazemskimi koncentracijami: tavrin, na primer - 30-krat, in L-glutamat -

50-krat. Zato se lahko sproščanje aminokislin iz celice v intersticijalni prostor in naprej v kapilare izvede pasivno ("olajšana difuzija" zaradi različnih nosilcev).

Kationske aminokisline L-arginin +, L-lizin + in L-ornitin + lahko pasivno prodrejo v celico (membranski potencial kot gonilna sila!) In se prenesejo kot posledica sekundarno aktivnega transporta skupaj z Na +. Takšen nosilec (imenovan D2H) tudi veže in prenaša cistein in druge nevtralne aminokisline. Ni jasno, kako kationski aminokisline kljub potencialu, usmerjenemu proti njim, zapustijo celico prek bazolateralne membrane.

Aminokislinski transporterji so stereospecifični, čeprav obstajajo izjeme (npr. D-aspartatni transport z anionskim transporterjem za aminokisline). Ker nosilec glukoze sprejema samo D- (vendar ne L-glukozo), se v primeru aminokislin prenašajo samo L- (vendar ne D-) izomeri.

Ker se podobne aminokisline prenašajo z istim nosilcem, lahko ena amino kislina (npr. Arginin +) zavre reabsorpcijo druge aminokisline (v tem primeru lizina +).

Sl. 9-14. Prevoz aminokislin.

Reapsorpcija aminokislin poteka predvsem v začetnih odsekih proksimalnega tubula. V začetnih odsekih proksimalnega tubula so v reabsorpcijski proces vključeni distalni segmenti proksimalnega tubula in skoraj popolnoma absorbirajo aminokisline, ki so pomembne za telo. Na primer, na sliki so prikazani samo posamezni nosilci. Na splošno je nosilec za aminokisline označen kot AA - aminokisline. Nekaj ​​primerov prevoznikov: Glu - za glutamat, Lys - za lizin, Pro - za prolin

Reabsorpcija oligopeptidov in beljakovin

Peptide se reapsorbirajo z razcepljenimi in nečistimi. Nekateri di- in tripeptidi (npr. Karnozin) so odporni na delovanje peptidaz cevnega lumna. Za njih, v apikalni membrani celic proksimalnega tubula, obstajata dva nosilca, ki zagotavljata prenos peptida in H + v celico (cotransport): PepT1 (segment S1) in PepT2 (segment S2). S pomočjo teh nosilcev se dipeptidi (in nekateri antibiotiki, cefalosporini) lahko prenesejo kot posledica sekundarnega aktivnega transporta skozi mejo čopiča v celico v smeri H + gradienta (slika 9-15 B). Takšni peptidi se običajno cepijo v aminokisline znotraj celic.

Za kratke peptidne verige obstaja še ena oblika reabsorpcije. V krtačni meji proksimalnega tubula hkrati z več encimi (npr. Maltaza, trehalaza) je visoka aktivnost aminopeptidaz, endopeptidaz in γ-glutamiltransferaz (γ-GT), ki delujejo v lumnu nefrona. Sposobne so tako hitro razgraditi beljakovine v lumenu tubulov, tako da je s prehodom urina skozi proksimalni tubul (približno 12 s) še vedno dovolj časa za reapsorpcijo produktov cepitve, t.j. aminokisline.

Za velike beljakovine glomerulni filter ni prepusten, zlasti če so negativno nabiti. Koncentracija v filtratu kvantitativno pomembnega beljakovinskega proteina v plazmi je le 0,01-0,05% njegove koncentracije v plazmi (približno 40 g / l). Kljub šibki permeabilnosti filtra lahko filtrirana količina albumina z GFR 180 l / dan doseže (180 x 40 x 0,0001 oz. 0,0005) 0,75-4 g / dan. Zanj je lahko

dodali druge plazemske beljakovine, zlasti nizko molekularne: lizozim, fragmente imunoglobulinov, α1- in β2-mikroglobulin, itd. V urinu se običajno pojavi samo 35 mg albumina na dan. To pomeni, da se več kot 96% filtriranega albumina reabsorbira v proksimalnem tubulu (enako velja za druge beljakovine).

Medtem ko so kratke peptidne verige že hidrolizirane v lumenu tubulov, veliki peptidi z disulfidnimi mostovi (kot so insulin, β)2-mikroglobulina) in beljakovin, kot je albumin, se reabsorbira v proksimalnem tubulu zaradi endocitoze, ki jo sproži interakcija beljakovine s specifičnim receptorskim kompleksom s čopičem (slika 9-15 D). Ta proces je povezan s porabo ATP. Beljakovine se vežejo na receptorje (= kompleks megalinkubilina) meje čopiča in se prenašajo v bazo mikrovil, kjer se endocitne mehurčke, ki se pretvorijo v celico v endosome, ločijo. Endosomi se spajajo z lizosomi, lizosomske proteaze pa razcepijo zajete beljakovine v aminokisline. (Nekateri proteini so že hidrolizirani v endosomih). Aminokisline, ki se pojavijo med tem postopkom, se prenesejo v citoplazmo preko vezikularnega membranskega transporterja. Vesna membrana, ki nosi receptorje, je spet vstavljena v plazemsko membrano, ki je obrnjena proti lumnu tubulov (membranski ciklus). Endocitoza, ki jo posreduje megalin-kubilin, reabsorbira tudi nekatere vitamine, povezane z beljakovinami, kot so retinol (na proteinu, ki veže retinol), kobalamin (na trans-kobalamin) in 25-OH-holekalciferol (= kalcidol; na protein, ki veže vitamin D, DBP). ). Tako 25-OH-holekalciferol vstopi v celice in se pod delovanjem 1-a-hidroksilaze pretvori v kalcitriol.

Sl. 9-15. Transportni oligopeptidi in proteini.

Upošteva se tubularna reapsorpcija oligopeptidov in beljakovin. Večina kratkih peptidnih verig (npr. Glukagon, angiotenzin II, faktor sproščanja in glutation) tako hitro hidrolizira peptidaze meje čopiča, ki delujejo v lumnu tubulov, da se lahko aminokisline, ki se oblikujejo, reabsorbirajo, preden dosežejo konec proksimalnega tubula. Nekateri di- in tripeptidi (npr. Karnozin) so bolj odporni na delovanje peptidaz. Zato se v proksimalnem tubulih prenašajo v celico z nosilnim proteinom, pri čemer se izvaja konjugirani peptid-H + prenos (cotransport), kjer se razcepi (A). Beljakovine, kot je lizocim, β2-mikroglobulin in albumin, pa tudi peptidi, ki vsebujejo disulfidne mostove (npr. insulin), se reabsorbirajo v proksimalnem tubulih z endocitozo, ki jo sproži interakcija beljakovin s posebnimi receptorji in hidrolizira v lizosomih

Dikarboksilati se pojavijo v celici bodisi kot posledica presnove, ki se pojavlja v celicah proksimalnega tubula, bodisi se prenesejo v celico iz zunajceličnega prostora kot posledica sekundarnega aktivnega transporta z uporabo transporterja hNaDCl, ki izvaja konjugatni prenos Na + - dikarboksilata.

(cotransport, slika 9-16). V slednjem primeru je prenos OA - "terciarni" -aktivni prevoz. Za izločanje amfifilnih konjugatov (npr. Lipofilnih toksinov, povezanih z glutationom) v apikalno membrano, ki ločuje celico od lumena tubulov, je poleg tega ATP-odvisna konjugirana črpalka MRP2 (protein za odpornost na več zdravil, tip 2: MRP2).

Sl. 9-16. Transport mono-, di- in trikarboksilatov

Izločanje organskih ionov

in izvzema dikarboksilate iz celice (2 oksiglutarat 2-, sukcinat 2-; antiport). Na apikalni membrani je izmenjevalnik, ki odstrani anione (npr. Urate) iz lumna tubulov v zameno za RAS, ki se izloča v lumen tubulov.

Izločanje organskih kationov, OK + (organske baze) se izvaja tudi v proksimalnem tubulu (sl. 9-17 C, D). Organski kationi vključujejo številne rastlinske alkaloide (kot so atropin in morfij), amiloridni diuretik ali histamin, ki so del telesa. Upoštevajte primer, prikazan na sl. 9-17 V, G. V tem primeru je mehanizem sekundarnega aktivnega transporta lokaliziran v apikalni membrani epitelijskih celic tubulov, kjer se organski kationi zamenjajo za H + (nasprotno usmerjen transport ali antiport) s prenosom. Gonilna sila tega postopka je elektrokemijski gradient H + skozi apikalno membrano s strani lumna tubula, ki ga podpira nosilec, ki izmenjuje Na + za H + (antiport) in H + -ATPazo. Poleg tega se zdi, da je primarno aktivno izločanje OK + preko MDR1 (Multi Resistance Resin Protein Type 1: MDR1) možno. Prehod OK + iz intersticijskega prostora v celico preko bazolateralne membrane poteka s polispecifičnim nosilcem organskih kationov ROCT1 (renalni organski kationski transporter Typ1: ROCT1; olajšana difuzija).

Sl. 9-17. Izločanje organskih anionov in kationov.

A, B - organski anioni (OA -, PAH - je prikazan na sliki kot primer) in

B, G - organski kationi (OK +) vstopajo v lumen proksimalnega tubula ne samo kot posledica glomerularne filtracije, temveč tudi kot posledica aktivnega izločanja. Ker se OA - in OK + praktično ne absorbirata, se lahko izloči v urinu v velikih količinah.

Skratka, v membrani celic proksimalnega tubula so nosilci, ki aktivno izločajo organske kisline in baze v cevni kanal. Tako lahko iz telesa hitro odstranimo vrsto končnih produktov presnove, tujih in strupenih snovi. Intenzivnost sekrecijskih procesov je lahko tako visoka, da je izhodna količina štirikrat višja od filtrirane.

Tudi izločanje organskih snovi spada med naloge proksimalnega tubula. Ta sekrecija lahko zelo pospeši proces izločanja snovi (v primerjavi s samo filtrirnimi snovmi), saj se izločena količina snovi doda filtrirani količini snovi.

Izločanje organskih anionov, OA - (organskih kislin), kot so para-aminogipurna kislina (RAS), sečna kislina, hipurinska kislina, penicilin, furosemid, indometacin in različni konjugati toksinov, se izvaja s pomočjo sekundarnega aktivnega transporta. Oglejmo si primer za RAS, ki je predstavljen na sl. 9-17 A, B. V bazolateralni membrani je vsaj en nosilec organskih anionov ROAT1 (ROAT1, renalni organski anionski transporter Typ1). ROAT1, ki se veže na OA - ga prenaša skozi bazolateralno membrano v celico,

Urates - kisle, visoko topne natrijeve in kalijeve soli sečne kisline. Visoka topnost urata v plazmi je posledica prisotnosti vezavnih proteinov in po možnosti nekaterih raztopljenih spojin z nizko molekulsko maso. Ko se tubuli premikajo vzdolž ledvičnega sistema, se del urata, ki se izloči z urinom, pretvori v sečno kislino: 2,6,8-trioksipurin ali C5H4N4O3.

Sečna kislina je končni produkt presnove purina, pri čemer ksantin oksidaza katalizira zadnji dve fazi nastanka sečne kisline (hipoksantin-ksantin-urat). V proksimalni tubuli se sečna kislina hkrati reapsorbira in izloča; prevladujejo reabsorpcijski postopki, zato se približno 10% filtrirane količine sečne kisline izloči z urinom. Z visoko koncentriranim urinom to pomeni, da je koncentracija sečne kisline 20-30-krat večja od njegove koncentracije v krvni plazmi, pri čemer je normalna vrednost približno 0,25 mmol. Povišanje koncentracije sečne kisline v plazmi (hiperurikemija, koncentracija 0,4 in nad 0,6 mmol) je lahko posledica več razlogov: zmanjšanje izločanja ledvic (oslabljeno izločanje ali povečana reapsorpcija); nastajanje velikih količin sečne kisline. t

kot posledica presnove, na primer s prehrano, bogato s purini (meso, drobovina); določene encimske napake; bolezni, ki povzročajo številne celične smrti. Sečna kislina in njene soli so slabo topne pri nizkem pH. Zato pri hiperurikemiji padejo v obliki kristalov, kar povzroča hude poškodbe organov.

Na sl. 9-18 predstavlja tako reabsorpcijo kot izločanje urata, pri čemer ponavadi prevladuje reapsorpcija. Pot (1) na sliki vključuje uratni izmenjevalnik za OH - ali NSO3 - s strani lumna proksimalnega tubula, ki se nahaja na apikalni membrani (terciarni aktivni transport) in deluje vzporedno z apikalnim izmenjevalcem Na-H (sekundarni aktivni transport). Druga pot (2) je uratni izmenjevalec za monokarboksilat (laktat, β-hidroksibutirat) ali dikarboksilat (terciarni aktivni transport) vzporedno s kontransportom Na + karboksilata (drugi aktivni transport je razlika Na + gradienta). Tretja pot (3) je uratni izmenjevalec iz lumna proksimalnega tubula do anionov, kot je RAS (terciarni aktivni transport), in izmenjevalnik na bazolateralni membrani, ki asimilira RAS podobne anione (sekundarni aktivni transport) v zameno za sol sečne kisline.

Sl. 9-18. Prevoz uratov (soli sečne kisline).

Upošteva se reapsorpcija in izločanje uratov (soli sečne kisline). RTS - proksimalno zaobljen tubul

Fosfat se reabsorbira za dve tretjini s pomočjo sekundarnega aktivnega transporta v proksimalnem tubulu z uporabo transporterja NaP.i-3, ki se nahaja na apikalni membrani epitelijskih celic in se izvaja v povezavi z Na + prenosom (cotransport). Poleg tega, skupaj z eno fosfatno molekulo (kot HPO4 2- in H2PO4 - ) Tri celice Na + se prenesejo v celico (sl. 9-19). Visoke koncentracije obščitničnega hormona, ki ga posreduje ciklični monofosfat (cAMP) ali inozitol trifosfat (IP)3(DAO), kot tudi presežek fosfata, acidoze in hipokalcemije zmanjšajo število teh nosilcev v membrani, medtem ko nizke koncentracije obščitničnega hormona, pomanjkanje fosfatov, alkaloza in hiperkalciemija povečajo njihovo število. Poleg tega je opisana molekularna struktura drugega nosilca (NaPi-1), ki je bila najdena v apikalni membrani epitelijskih celic drugih delov nefrona, lokaliziranih v kortikalni snovi ledvice. Vendar je njegova funkcija še vedno nejasna.

Fosfat se sprosti skozi bazolateralno membrano, morda zaradi lahke

difuzijo. Nosilec, ki je odgovoren za to (nosilci), še ni bil dovolj natančno identificiran, zato na sl. 9-19 poleg njega je vprašaj. Fosfatna reapsorpcija se nadaljuje naprej in distalno, tako da je končna frakcija 10–20%. Fosfatno izločanje se že takrat znatno poveča (doseganje tako imenovane »mejne vrednosti«), ko se koncentracija fosfata v plazmi poveča (in s tem poveča količina fosfata, ki se filtrira) in njegova vrednost postane višja od vrednosti koncentracije v normalnih pogojih (0,8-1, 4 mmol). Sposobnost reabsorpcije ledvic glede na fosfate (podobno kot bikarbonat in sulfat) se uporablja na tak način, da v normalnih pogojih ledvica deluje kot med »preobremenitvijo« in se odvečna količina fosfata takoj izloči. V krvni plazmi in glomerularnem filtratu (pH 7,4) fosfat predstavlja 80% kot HPO4 2- in samo 20% kot H2PO4 - (pKa= 6,8). Med prehodom skozi cevke in zbiralno cevko se ne apsorbira HPO4 2- z izločanjem ionov H +, titriranih v H2PO4 -, ki pomembno prispeva k izločanju ionov H + iz ledvic.

Sl. 9-19. Fosfatni transport.

Upošteva se fosfatna reapsorpcija v proksimalnem tubulih. Anorganski fosfat (Pi) najdemo v plazmi (pH 7,4) v obliki HPO4 2- in H2PO4 - (v razmerju 4: 1). Obe obliki sta proksimalno filtrirani in reabsorbirani v proksimalnem tubulih preko mehanizma sekundarnega aktivnega transporta (cotransport z Na +). Izločena fosfatna frakcija (običajno 10–20%), katere vrednost uravnavajo ledvice, narašča s povečevanjem in zmanjševanjem z zmanjšanjem koncentracije fosfata v plazmi. Paratiroidni hormon poveča izločanje fosfatov. Odstranitev H2PO4 - pomaga odstraniti H + iz telesa.

PCT - proksimalno zaobljen tubul. PST - proksimalna ravna cevka

Prevoz kalcijevih ionov

Ledvice v veliki meri sodelujejo v ravnotežju Ca 2+. Ca 2+ v krvni plazmi se delno veže na beljakovine, kar pomeni, da se le delno filtrira. Ca 2+ reapsorpcija se pojavi v mnogih delih nefrona, vendar se večina Ca 2+ reabsorbira v proksimalno zavitih tubulih. Ca 2+ se reapsorbira pretežno pasivno - medcelično (čeprav je možna tudi transcelularna reapsorpcija). Izločanje ionov se nadzoruje s hormoni. Paratiroidni hormon zmanjša izločanje Ca 2+.

Koncentracija Ca2 + v plazmi je približno 2,5 mmol in le okoli 60% te vrednosti zaradi vezave Ca 2+ na beljakovine je v glomerularnem filtratu, t.j. 1,5 mmol. Iz filtrirane količine Ca 2+ v proksimalnem tubulu se do 60% reabsorbira v zanki Henle (v distalnem ravnem kanalu (debel naraščajoči del zanke Henle)) - približno 30% in v nadaljnjih segmentih nefrona (distalni zavitek tubuli) - od 5 do 9 % Posledica tega je, da se izloča navadno 1-2%, največja pa 5%.

Glavne oblike reapsorpcije Ca 2+ v proksimalnem tubulih so medcelični in transcelularni transport. Pasivni intercelularni mehanizem reapsorpcije Ca 2+ v proksimalnem tubulu (sl. 9-20 A) in v distalnem erektualnem tubulu (debel naraščajoči del zanke Henle: sl. 9-20 B) je prikazan na diagramih. Transepitelijski potencial (tubularna tekočina na teh področjih nefrona je pozitivno nabita glede na krvno plazmo) je gonilna sila tega procesa. Ker diuretiki, ki delujejo v zanki Henle, zmanjšajo ta potencial v distalnih erektualnih tubulih, ti diuretiki povečajo izločanje Ca 2+ (in Mg 2+). Transcelularni transport Ca 2+ je sestavljen iz pasivnega prodiranja Ca 2+ v celico skozi apikalno membrano (Ca 2+ kanali) in prenosa skozi bazolateralno membrano (proti izjemno visoki elektrokemični

gradient), ki se izvaja prek mehanizma primarnega aktivnega transporta s sodelovanjem Ca 2+ -ATP-faz.

V distalnem zavitih tubulih (sl. 9-20 V) deluje sekundarni aktivni nosilec, ki zagotavlja izmenjavo 1Ca 2+ / 3Na + (antiport) in primarno aktivno Ca2 + črpalko (Ca 2+ -ATPaza). Na poti med apikalnimi in bazolateralnimi membranami se zdi, da Ca 2+ tvori kompleks s citosolnim kalcijevim veznim proteinom, imenovanim tudi vezanjem. Hormon kalcitriol, ki izboljša reabsorpcijo kalcija v ledvicah, stimulira sintezo kalbindina. Ker paratiroidni hormon (PTH) povečuje renalno sintezo kalcitriola, se lahko njegovo delovanje, namenjeno ohranjanju Ca 2+, vsaj delno izvede v tej posredni poti. Okrepljena reabsorpcija Na + v distalnem vijugastih tubulih poveča koncentracijo Na + v citosolu in s tem zmanjša gonilno silo za izmenjevalec 1Ca 2+ / 3Na +. To pojasnjuje, zakaj je reabsorpcija Ca 2+ v distalnem vijugastih tubulih zmanjšana pri uporabi diuretikov, ki delujejo na transportnih sistemih.

Mnogi hormoni (paratiroidni hormon, kalcitonin itd.) Uravnavajo tako transcelularno reabsorpcijo Ca 2+ v distalnem zavitih tubulih kot tudi medcelično reapsorpcijo v distalnem direktnem tubulu. Na medcelični pasivni transport lahko vplivajo tako spremembe pozitivnega potenciala tekočine v lumnu tubulov (= gibalna sila) kot tudi uravnavanje prepustnosti tesnih stikov. V slednjem procesu se zdi, da ima beljakovina claudine ključno vlogo. Kontrola koncentracije Ca 2+ in Mg 2+ v plazmi se izvaja s posebnim zunajceličnim senzorjem: senzor Ca 2+ / Mf 2+ (Casr = Ca 2+ / Mg 2+ -sensing receptor), lokaliziran v hormonskih žlezah, na bazolateralni membrani debelega dela naraščajočega dela zanke Henle in distalno zavitega tubula.

Sl. 9-20. Prevoz kalcija.

Ca 2+ se reapsorbira v proksimalnem tubulu - A (Ca 2+> Mg 2+; glej tudi sliko 9-21) in v distalnem direktnem tubu (debel naraščajoči del zanke Henle) - B (Mg 2+> Ca 2+, cm) 9-21) pasivno skozi tesne stike med celicami. Gonilna sila tega procesa je pozitivna transcelularni potencial v lumnu cevke, t.j. cevasta tekočina je pozitivno nabita glede na krvno plazmo. V distalnem zavitih tubulih (B) dodatno aktiviramo aktivno transcelularno reapsorpcijo.

PCT - proksimalno zaobljen tubul. - distalni zaviti tubuli. PST - proksimalna ravna cevka. TAL - distalne ravne tubulete

Transport z magnezijevim ionom

Ledvice so v veliki meri vključene v ravnotežje Mg 2+, medtem ko je sproščanje ionov nadzorovano s hormoni. Paratiroidni hormon zmanjša izločanje Mg 2+.

V krvni plazmi je 0,7-1,2 mmol Mg 2+ (delno povezano z beljakovinami), v glomerularnem filtratu pa približno 0,5-0,9 mmol. Izločena frakcija je 2+ in Mg 2+, kot tudi hormoni, ki delujejo preko cAMP (obščitnični hormon, kalcitonin itd.), Zmanjšajo izločanje Mg 2+.

V proksimalnem tubulih se Mg 2+ reabsorbira veliko počasneje kot voda (in počasneje kot Ca 2+), zato se koncentracija Mg 2+ v lumnu tubulov poveča glede na koncentracijo (ne vezano na beljakovine) Mg 2+ v krvni plazmi (s koeficientom = 1,5), ki skupaj s pozitivnim potencialom tekočine v lumnu tubulov glede na krvno plazmo, ustvarja gonilno silo za pasivno medcelično reabsorpcijo Mg 2+ v srednjem in končnem delu proksimalnega tubula (sl. 9-21 A). Do konca proksimalnega tubula se absorbira približno 15–20% Mg 2+.

Distalni direktni cevni sistem (debel, naraščajoči del zanke Henle) predpostavlja večino reabsorpcije Mg 2+ (okoli 70%, ta vrednost se spreminja zaradi regulacije) (medcelični pasivni transport) (sl. 9-21 B). Ker je transepitelijski potencial v tem odseku cevke tesno povezan z resorpcijo NaCl, ki se tam pojavlja, spremembe v tej reabsorpciji (na primer zaradi diuretikov, ki delujejo na transportne sisteme tega oddelka ali zaradi povečanega pretoka urina) pomembno vplivajo na reabsorpcijo Mg 2+.

Nazadnje, distalni zaviti tubuli reabsorbira še 2–8% filtrirane količine Mg 2+.

Mnogi hormoni (paratiroidni hormon, kalcitonin, itd.) Uravnavajo tako transcelularno reabsorpcijo Mg 2+ v distalnem vijugastem tubulu kot tudi medcelično reapsorpcijo v debelem vzpenjalnem segmentu zanke Henle. Na medcelični pasivni transport lahko vplivajo tako spremembe pozitivnega potenciala tekočine v lumnu tubulov (= gibalna sila) kot tudi uravnavanje prepustnosti tesnih stikov. (V slednjem postopku se zdi, da klavdinski protein igra ključno vlogo). Plazemski nivo Ca 2+ in Mg 2+ se spremlja z uporabo posebnega zunajceličnega senzorja: senzorja Ca 2+ / Mg 2+ (Casr = Ca 2+ / Mg 2+ -sensing receptor), lokaliziranega v hormonskih žlezah, na bazolateralni membrani distalnih ravnih tubulov in distalno zavitih tubulih.

Sl. 9-21. Prevoz z magnezijem.

Mg 2+ se reapsorbira v proksimalnem tubulu - A (Ca 2+> Mg 2+) in v distalni ravni cevki - B (debel naraščajoči del zanke Henle) (Mg 2+> Ca 2+, glej tudi sliko 9-20) pasivno skozi goste medcelične stike. Gonilna sila tega procesa je pozitivna transcelularni potencial v lumnu cevke, t.j. cevasta tekočina je pozitivno nabita glede na krvno plazmo. V distalnih ravnih tubulih se dodatno opravi aktivna transcelularna reapsorpcija (B). IKT - začetni del zbirnega kanala. CCT je kortikalni zbiralni kanal. 0MCD - zunanji cerebralni zbiralni kanal. IMCD - notranji kanal za zbiranje možganov

Prevoz kalijevih ionov

Regulacija vsebnosti K + v telesu z ledvicami. Izločena (izločena) frakcija K + v povprečju znaša 5–15%, vendar se giblje med 1-3% in pomanjkanjem kalija in 150–200% ter s hudo hiperkaliemijo.

Ker je reabsorbirna frakcija v proksimalno zavitih tubulih in v zanki Henle (spuščajoči se tanki zančni segment tanek spustni odsek zanke Henle, je naraščajoči tanek segment zanke tanek vzponni del zanke Henle, distalni direktni kanal je debel vzpenjalni del zanke Henle) je konstanten in je 85-90 %, je sprememba pri dodelitvi K + zagotovljena s povezovalnimi kanali in kanali za zbiranje.

Ključno je ohraniti koncentracijo K + v krvni plazmi v ozkih mejah (običajno v 4,1 +/- 0,6 mol / l). Ker je ledvica v veliki meri odgovorna za dodelitev K +, se mora odzvati na spremembe koncentracije K + v krvi (hiper- in hipokalemija). Upoštevajte transport K + v različnih delih nefrona.

Izločena frakcija K + v povprečju znaša 5-15%, vendar pa se lahko pri pomanjkanju K + izločena frakcija K + zmanjša na 1-3%, pri zelo visoki porabi ali sproščanju K + se izločena frakcija lahko poveča na 150-200%. K + se lahko popolnoma reabsorbira, kot tudi popolnoma

izloča z urinom. Prilagodljivost reabsorpcije K + je zagotovljena z distalnim ravnim tubulom (debelim vzpenjalnim delom zanke Henle) in zbiralnimi kanali, ker, ne glede na potrebe ravnotežja K +, v proksimalnem tubulu in v zanki Henle (spuščeni tanki zančni segment je tanek spustni odsek zanke Henle, naraščajoči tanki segment zanke - tanek vzpenjalni del zanke Henle, distalno ravna cevka - debeli naraščajoči del zanke Henle) skupaj prevzema 85-90% filtrirane količine K +.

Depolarizacija apikalne membrane glavnih epitelijskih celic povezovalnega odseka in zbiralne cevi stimulira izločanje K + s temi celicami. Ker je depolarizacija membran odvisna od elektrogene reabsorpcije, ki jo uravnava aldosterona, je izločanje K + tesno povezano z resorpcijo Na + in je odvisno od koncentracije aldosterona. Poleg tega premik znotrajcelične pH vrednosti na kislinsko stran povečuje prepustnost apikalne membrane za K +, zato se poveča izločanje K +.

Za reabsorpcijo K + z njegovim pomanjkanjem je očitno, da so odgovorne interkalirane epitelijske celice povezovalnih tubulov in zbirnih kanalov, v čigar apikalni membrani, tako kot v celicah želodca, leži H + / K + -ATPaza, ki reabsorbira K + in izloča v lumen. kolektivni kanali H + ioni.

Sl. 9-22. K + transport v kortikalnih (kortikalnih) nefronih.

Ne glede na pogoje, se v nefronih (A ali B) izvede reabsorpcija in izločanje K +. Številke kažejo filtrirane K + frakcije, reabsorbirane iz lumna tubulov v intersticijsko tekočino (oranžna polnila), in K + frakcija, ki se iz intersticijske tekočine izloči v lumen K + tubula (zelena polnila). V proksimalnih tubulih in v distalnih ravnih tubulih (debeli vzpenjalni del zanke Henle) se do 90% filtriranega K + nenehno reapsorbira. Reabsorpcija K + poteka v teh delih nefrona večinoma pasivno vzdolž medcelične poti. Vezalni tubuli, začetni odseki zbirnih kanalov in zbiralni vodi imajo mehanizme, ki zagotavljajo K + homeostazo. S povečanjem K + (in zato visokim sproščanjem aldosterona v krvi) lahko glavne celice povezovalnih tubulov in zbirnih kanalov izločajo velike količine K +, pri čemer pri pomanjkanju K + (brez sproščanja aldosterona) lahko interkalirane celice tipa β teh nefronskih odsekov reabsorbirajo K +

Celični transportni mehanizmi K +

V proksimalnih tubulih (sl. 9-23 A), na eni strani, v apikalni membrani, je minimalno izločanje K + iz celice v cevasti lumen skozi K + kanale, katerih gonilna sila je difuzija pasivnih ionov. Po drugi strani pa je reabsorpcija opažena v obliki medcelične difuzije ali medcelične prehoda K + po vodi. To je predvsem posledica pasivnega, medceličnega prometa. V bazolateralni membrani Na + / K + -ATPaza z zaužitjem ATP zmanjša znotrajcelično koncentracijo Na + in poveča znotrajcelično koncentracijo K + (primarni aktivni transport). K + nato difundira iz celice skozi K + kanale, ki se nahajajo v bazolateralni membrani (in ne samo v apikalni membrani), kar vodi do polarizacije membrane. Poleg tega je na bazolateralni membrani K + -C1-transporter, ki prenaša K + ione iz celice v intersticijalni prostor.

V distalni ravni cevki (debeli vzpenjalni del zanke Henle) (sl. 9-23 B) v apikalni membrani, ki je obrnjena proti lumnu tubulov, je nosilni protein (BSC1), ki istočasno reabsorbira ione Na +, K + in 2C1 (mehanizem sekundarnega kanala). aktivni transport, cotransport), medtem ko je gonilna sila gradient Na +, ki je spet ustvarjen z Na + / K + -ATPazo, ki se nahaja na bazolateralni membrani (primarni aktivni transport). Vendar se izločanje K + iz celice v cevasti lumen skozi K + kanale opazuje na apikalni membrani, katere gonilna sila je pasivna difuzija ionov. Z drugimi besedami, K +, ki vstopa v celico z dveh strani (nosilec BSC1 in Na + / K + -ATPhase), zapusti celico skozi ponovno dvostransko lokalizirane K + kanale. Poleg Na + / K + -ATPaz in K + kanalov obstajajo tudi C1-kanali na bazolateralni membrani, ki iz celice v intersticijalni prostor odstranijo presežek C1-ionov, ki jih vbrizga BSC1-transporter. Poleg tega transsepitelni potencial pozitivno v lumnu tubulov zagotavlja pasivno medcelično reabsorpcijo ionov Na + in K +. Gonilne sile te medcelične reapsorpcije so kemijski gradienti, ki jih vzpostavi reapsorpcija vode, transepitelni potencial pozitivno v cevčnem lumnu - tekočina v lumnu nefrona je pozitivno nabita glede na intersticij.

Kortikalni zbiralni kanal (Sl. 9-23 C, D). Ultrastrukturne značilnosti tesnih stikov med epitelnimi celicami kažejo, da se v tem delu nefrona ukvarjamo z relativno gostim epitelijem. V tem delu so tako imenovane interkalirane celice, ki so ena po ena razpršene med številnimi glavnimi celicami. Vstavljene celice se nahajajo v kortikalni snovi ledvice in začetni del medularnega zbiralnega kanala. Lahko so v dveh funkcionalnih stanjih: njihova luminalna membrana, ki ima veliko površino in je opremljena z mikrovili, je lahko bodisi izbočena v lumen tubulov (funkcionalni tip A) bodisi zmanjšana na majhno površino (funkcionalni tip B). Tip A izloča ione H + v lumen tubulov, medtem ko tip B izloča HCO3 -. "Preklapljanje" iz A v B pomeni vključitev "povratne" vgradnje transportnih proteinov za H + in HCO3 -. To kaže, da lahko regulacija transportnih lastnosti vključuje celo morfološko preureditev epitelijskih celic.

Na tem področju so gosti kontakti zbiralnega kanala relativno neprepustni za katione. V zunanji celici se v tem delu nefrona reabsorbira samo C1.

V kortikalnem zbirnem kanalu v interkaliranih celicah α-tipa (sl. 9-23 B) se apikalna membrana izloči v lumen H + tubula (H + / K + -ATPaza) in preide v vmesno celico K +. Poleg tega se lumen tubulov H + črpa iz H + -ATPaze. V bazolateralni membrani je proteinski nosilec AE1 (anti-port HCO3 - / C1 -). Hkrati deluje Na + / K + -ATPhase, ki črpa K + v interkalirano celico. Vendar ti ioni vstopajo v intersticijalni prostor preko K + kanalov.

V kortikalnem zbiralnem kanalu v glavnih celicah (sl. 9-23 D) se C1 ponovno absorbira z medceličnostjo. Na apikalni membrani je izločanje K + v lumen tubulov odvisno od reabsorpcije Na + prek kanalov ENaC v celico in s tem na aldosteronu itd. Na luminalni membrani so K + kanali in K + -C1-cotransporter in oba sistema izločata K + v lumen tubulov. Na bazolateralni membrani črpalka Na + / K + -ATPaza črpa K + v celico, vendar njen presežek ne gre samo skozi K + kanale luminalne membrane, ampak tudi skozi K + kanale bazolateralne membrane.

Sl. 9-23. Celični modeli transporta K +.

Obravnavani so štirje primeri. A - proksimalni tubuli. B - distalna ravna cevka (debel naraščajoči del zanke Henle). B - interkalirana celica α-koruznega zbiralnega kanala. G - glavna celica koreninskega kanala

Koncentrirana funkcija urina

Odvisno od količine vode, ki vstopa v telo, ledvice lahko ali izločajo majhno količino koncentriranega urina (0,3% glomerularnega filtrata; hitrost tvorbe urina - 0,35 ml / min; antidiureza (sl. 9-24 A); 1300 mos / kg H2O) ali velika količina hipotoničnega urina (20% glomerularnega filtrata; hitrost tvorbe urina - 25 ml / min; vodna diureza (sl. 9-24 B); 50 mosm / kg H2O).

Za koncentriranje urina je potrebno naslednje: (1) kortiko-medularni osmotski gradient, ki je nastal kot posledica reabsorpcije NaCl v debelem vzpenjalnem delu zanke Henle in ga vzdržuje protitočno-multiplicirajoči sistem medulle ledvic; (2) protitočna izmenjava v ravnih posodah (Vasa recta); (3) recikliranje sečnine: medularni zbiralni tubul (prepusten za sečnino) - tanek spuščeni del zanke Henle (prepusten za sečnino) - debel vzponni del zanke Henle (neprepusten za sečnino) - distalni zavitek tubula (neprepusten za sečnino) - medularni zbiralnik tubul (prepusten za sečnino); (4) prepustnost zbirnega kanala za vodo (ki jo povzroča antidiuretični hormon).

Brez antidiuretičnega hormona (ADH) so distalni zaviti tubuli in zbirni kanal neprepustni za vodo, zato hipotonični urin, ki prihaja iz debelega naraščajočega dela zanke Henle, zaradi reapsorpcije NaCl v naslednjih odsekih nefrona postane še bolj hipotoničen: vodna diureza. Osmotično diurezo povzročajo neapsorbirane filtrirane snovi.

ker diuretiki zavirajo reapsorpcijo Na + v različnih delih nefrona.

Stopnja tvorbe urina pri moških je v povprečju 1,35 in 1,15 l / dan pri ženskah, medtem ko so posamezne vrednosti v razponu od 0,5 do 2,0 l / dan. Če ugotovljena hitrost tvorbe urina ustreza vrednostim blizu spodnje meje razpršenosti (visoko koncentrirani urin), potem se to stanje imenuje antidiureza, pri vrednostih blizu zgornje meje razpršitve pa se imenuje diureza. Pri količinah urina, večjih od 2,0 l / dan, govorijo o poliuriji, pri čemer je količina oligurije manjša od 0,5 ali 1,0 l / dan, in s tem anurija. Poleg tega je izrazita dnevna pogostnost, pri kateri je količina urina zgodaj zjutraj za 40% nižja od posameznega dnevnega povprečja, ob poldne pa je 40% višja.

Diureza vode. Če je v telesu presežek vode, se sproščanje ADH v krvi ustavi in ​​zbiralna cevka, tako kot distalni zaviti tubul, postane neprepustna za vodo in prepustnost sečnine se zmanjša. Posledica tega je, da urin ostane tako hipotoničen, kot se giblje od zanke Henle do distalnega tubula, v distalnem tubu in zbirnem kanalu pa postane še bolj hipotoničen zaradi aktivne reabsorpcije NaCl (vsaj okoli 50 mosm / kg H).2O). Takšno redčenje urina zagotavlja odstranitev velikih količin vode brez hkratne izgube NaCl in drugih snovi. Ko voda diureza govoriti o odstranitvi "proste" vode. S tem je mišljena količina vode, ki jo lahko odstranimo iz urina, dokler njena osmolalnost ni enaka osmolarnosti krvne plazme (P).OSM = osmolarnost krvne plazme = 290 mosm / kg H2O). Relativni delež proste vode v volumnu urina se izračuna iz 1 - (U / P), medtem ko je U urinska osmolalnost. Če je slednje na primer 145 mosm / kg H2O, delež proste vode je 0,5 ali 50%.

Sl. 9-24. Osmolarnost intersticijske tekočine.

A - omejitev vode (antidiurez). B - visoka poraba vode (diureza vode)

Vloga ledvic pri vzdrževanju pH krvi

Na sl. 9-25 A je predstavljen kot eden od načinov NSO3 - v

začetnih odsekov proksimalnega tubula. Njegova količina je 90% filtriranega. Mehanizem reapsorpcije je povezan z izločanjem ionov H + v lumen tubulov (sl. 9-25 A), ki reagirajo s filtriranim HCO.3 - za tvorbo CO2, ki difundira v celico. Transformacija HCO3 - v CO2 (in obratno) katalizira membrano (CA IV) in s tem citoplazmatsko (CA II) karboanhidrazo celic tubulov. Tam je CO2 se odziva, kar vodi k oblikovanju HCO3 -, ki delno reagira z OH, da tvori CO3 2- in H2O, zato celica vsebuje novo nastalo HCO3 -, CO3 2- in H2O. Končno HCO3 -, CO3 2- in Na + (razmerje 1: 1: 1) ali alternativno (ni prikazano) HCO3 - skupaj z 1Na + celico zapustimo preko bazolateralne membrane z udeležbo skupnega transporterja NBC-1. Poleg tega HCO3 - zapusti celico prek bazolateralne membrane v zameno za C1 - (antiport, ni prikazan). Hkrati OH - in H + medsebojno vplivata med seboj v lumnu tubulov in se spreminjata v vodo.

Na sl. 9-25 B na primeru H2PO4 - prikazano izločanje kislin. Anorganski fosfat (Pi) najdemo v plazmi (pH 7,4) v obliki HPO4 2- in H2PO4 - (v razmerju 4: 1). Obe obliki sta proksimalno filtrirani in reabsorbirani v proksimalnem tubulih preko mehanizma sekundarnega aktivnega transporta (cotransport z Na +). Izločena fosfatna frakcija (običajno 10–20%), katere vrednost uravnavajo ledvice, narašča s povečevanjem in zmanjševanjem z zmanjšanjem koncentracije fosfata v plazmi. Fosfat se reabsorbira v dveh tretjinah s pomočjo sekundarnega aktivnega transporta v proksimalnem tubulu z uporabo transporterja NaPj-3, ki se nahaja na apikalni membrani epitelijskih celic in izvaja konjugat s prenosom Na + (cotransport). Acidoza zmanjša število teh nosilcev v membrani, medtem ko alkaloza poveča njihovo število. V krvni plazmi in glomerularnem filtratu (pH 7,4) fosfat predstavlja 80% kot HPO4 2- in samo 20% kot H2PO4 - (pKa '= 6,8). Med prehodom skozi cevke in zbiralno cevko se ne apsorbira HPO4 2- z izločanjem ionov H +, titriranih v H2PO4 -, ki pomembno prispeva k izločanju ionov H + iz ledvic.

V proksimalnih tubulih, ioni H + v lumenu tubulata titrirajo bikarbonat in fosfat 2 - filtrirajo v glomerulusu (sl. 9-25 A, B), zato se vrednost pH v tubulnem lumnu zmanjša

Na sl. 9-24 B kažejo izločanje in izločanje amoniaka NH3 in amonijev NH4 +. Kot posledica celičnega metabolizma nastane NH.4 + in on -. NH4 + disociira v celicah tubulov do NH3 in H +, ki na eni strani, neodvisno drug od drugega, vstopajo v lumen tubulov (neionska difuzija in s tem aktivno izločanje H +), in na drugi strani puščajo celico v nedisocirani obliki v smeri lumna tubulov kot nabitih NH ionov.4 + z uporabo Na + -H + - nosilca (namesto H +) (ni prikazano na sliki). Tako, oba izdelka - NH3 + in H + se neodvisno drug od drugega v lumen tubulov, kjer ponovno tvorita NH4 +. Čeprav odstranimo NH4 + z urinom samo po sebi ne prispeva k izločanju kislin, je posredni kvantitativni ukrep izločanje kislin. Če je tako nastalo NH4 + dejansko zapusti telo z urinom (in se ne vrne nazaj v jetra in uporablja HCO med sintezo sečnine3 - Količina NH4 + je posredni kazalec izločanja H +. Tako odstranitev NH4 + prispeva k odstranitvi H + in za vsako izpeljano NH4 + v jetrih za sintezo sečnine manj uporablja en anionski HCO3 -. Vendar se to ne dogaja, ker NH3 po sproščanju H + veže ione H +. (S pH okoli 9 okoli 97% NH4 + (.NH3) je v ionizirani obliki). Ta metoda "izločanja" H + se bistveno razlikuje od tubularne titracije fosfata (glej zgoraj) in se zato ne more šteti za titracijsko kislino.

Za regulacijo kislinsko-bazičnega ravnovesja je pomembno, da se pri acidozi nastane in izloči NH4 + v proksimalni tubuli se lahko poveča v 1-2 dneh za večkratno primerjavo z normalno vrednostjo. To je zagotovljeno z okrepljenim transportom glutamina iz jeter v ledvice, pa tudi z aktivacijo glutaminaze v ledvicah in glukoneogenezo. Nasprotno pa sprememba kislosti urina v zbiralnem kanalu (na primer H + / ATPase defekt in / ali nosilec, ki zagotavlja izmenjavo C1 - / HCO).3 - (antiport)) vodi do nezadostne odstranitve NH4 + in titratne kisline, tako da se razvije distalna tubularna acidoza.

Sl. 9-25. Vloga ledvic pri ohranjanju kislinsko-baznega ravnovesja.

In - reapsorpcija NSO3 -. B - načelo odstranjevanja kislin. B - izločanje amonija. CA II - ogljikovodik II. CA VI - ogljikovodik VI

Mehanizmi uravnavanja kislinsko-baznega ravnovesja preko ledvic

Proksimalno zaobljen tubul (S1). V začetnih odsekih proksimalnega zavitega tubula (slika 9-26 A) se količina filtriranega HCO3 - je 90%. Transformacija HCO3 - v CO2 in OH - katalizira membransko karboanhidrat IV (IV), ki se nahaja v apikalni membrani. CO2, razprši v celico skozi luminalno membrano. V kletki CO2 reagira kot katalizirano s citoplazmatsko karboanhidrazo II II), kar vodi do tvorbe HCO3 -, ki delno reagira z OH, da tvori CO3 2- in H2O, zato celica vsebuje novo nastalo HCO3 -, CO3 2- in H2V bazolateralni membrani je nosilec Na + -HCO3 - (cotransport) odstrani HCO3 - iz celice, vendar v intersticijskem prostoru HCO3 - reagira katalizirano z membrano (CAx), da tvori CO2 in on -. V apikalni membrani je elektroneutralni (1: 1) nosilec NHE3 ali alternativno Na + -H + prenos (antiport), ki izloča H + ione v cevovodni lumen v zameno za Na + ione. Njegova pogonska moč izmenjave je kemijski gradient Na +. Med delovanjem se ioni H +, ki so posledica sekundarnega transporta, izločajo v lumen tubulov. Zmanjšanje znotrajceličnega pH (premik na kislinsko stran) aktivira ta Na + -H + -transfer (antiport), zato so v primeru acidoze ioni H + močno izločeni; in obratno, z alkalozo se izločanje ionov H + zmanjšuje. Poleg tega se H + -ATPaza nahaja v apikalni membrani, ki izloča ione H + v lumen tubulov. Ta črpalka vam omogoča, da izločate ione H +, ne glede na reabsorpcijo Na +. Izločanje H + že v prvi tretjini proksimalnega tubula znižuje pH v lumenu tubulov z 7,4 (v filtratu) na 6,5-6,8 (sl. 9-26 A). Ti ioni reagirajo z OH - in tvorijo H2O, ki gre v celico in tam oblikuje ione H + in OH - in tako zapre cikel.

Proksimalna ravna cevka (S3). Skozi elektroneutralni Na + -H + -transfer (antiport), ki se nahaja v apikalni membrani, se izvede reabsorpcija Na + (slika 9-26 B). Poleg tega se H + -ATPaza nahaja v apikalni membrani, ki izloča ione H + v lumen tubulov. Večina HCO3 - je bil

reabsorpcijo v proksimalno zavitih tubulih v prvi fazi reabsorpcije, zato se H +, ki gre v lumen tubula zaradi izmenjave z Na + (antiport), ne more uporabiti za vezavo na HCO3 -. Pri tem je glavna vloga reabsorpcije Na + in njenega mehanizma - izmenjave Na + / H + (NHE3 transporterja). Od celice do intersticijskega prostora HCO3 - dobi na dva načina: kot posledica izmenjave C1 - / NSO3 - (antiport) in Na + / HCO3 - (synport).

Distalna ravna cevčica (debel, naraščajoči del zanke Henle). V tem delu je nosilec lociran na apikalni membrani epitelijskih celic, kar zagotavlja izmenjavo Na + / H +. Preprečuje povečanje pH vrednosti cevastega urina, ki je bil v zgornjem delu proksimalnega tubula zmanjšan na 6,5-6,8, še posebej, ker je v tem segmentu nefrona transsepitelni potencial pozitivno v tubulnem lumnu gonilna sila za medcelično reabsorpcijo H +. Poleg tega je nosilec, ki zagotavlja izmenjavo Na + / H + (antiport), nameščen na apikalni membrani, namenjen za dobavo H + ionov iz drugega vira v lumen tubula: disociacija reabsorbiranega NH4 +

na NH3 + H + (slika 9-26 V).

Kolektivni kanali. V epitelu veznega cevnega, kortikalnega in cerebralnega kanala za zbiranje so vstavljene celice α-tipa, ki imajo, kot je že omenjeno, H + / K + -ATPaze in H + / ATPazo v luminalni membrani (sl. 9-26 D). Vstavljene celice tipa α se lahko uporabijo s H + -ATP-fazami, da premaknejo vrednost pH v zbirnem kanalu in končni urin na raven, ki je manjša od 5. Nastali z HCO anhidrazom HCO3 - skozi bazolateralno membrano odstranimo iz celice z uporabo nosilca, ki izmenjuje HCO3 - / Cl -, medtem ko prihajajoči Cl - ponovno izhaja iz celice skozi Cl - kanale.

Torej se lahko pH v lumenu vezivnega cevka, kot tudi v možganskih in cerebralnih kanalih, bistveno premakne na kislo stran zaradi mehanizma primarnega aktivnega transporta (H + -ATPaza vstavitvenih celic α-tipa), ki izloča H + ione v lumen nefrona.. Pri acidozi lahko doseže vrednost 4,5. Pri alkalozi interkalirane celice (namesto ionov H +) sproščajo bikarbonat v bazolateralni membrani, tako da se vrednost pH urina premakne na 8.2.

Sl. 9-26. Vloga ledvic pri ohranjanju kislinsko-baznega ravnovesja.

Transformacija HCO3 - v CO2 (in obratno) katalizira membrano (CA IV) in s tem citoplazmatsko (CA II) karboanhidrazo tubulnih celic

Amoniak NH3 (Ustrezno amonijevi ioni: NH3 oh nh4 + ) nastane v velikih količinah (približno 1000 mmol na dan) v razgradnji aminokislin v jetrih, vendar je strupena tudi v majhnih koncentracijah, zato v jetra povprečno približno 95% njene količine medsebojno deluje z ekvimolarno količino HCO.3 -, in se pretvori (s porabo ATP-) v sečnino, ki se izloča v urinu kot inertna snov (2NH)4 + + 2HCO3 - NH2 - C (= 0) -NH2 + CO2 + 3H2O).

Preostali 5% NH3 NH4 + (približno 50 mmol na dan) ostanejo nespremenjeni ali v glutaminu v ledvicah, kjer se NH spet tvori iz glutamina t3 NH4 +, ki se večinoma izloča iz telesa.

Proksimalno zaobljeni tubuli. Glutamin, ki se prenaša preko krvi v ledvice, kjer se prenaša v celice proksimalnega tubula skozi apikalno in skozi bazolateralno membrano (sl. 9-27 A). Glutaminaza je lokalizirana v mitohondrijih teh celic, ki ponovno hidrolizira glutamin v obliki NH t4+ in glutamat, ki se z glutamat dehidrogenazo cepi naprej v drugi NH4 + in 2-oksoglutarat 2- (a-ketoglutarat 2-), ko se pretvori v glukozo, se uporabita dva iona H +, t.j. nastanejo dva iona HCO3 -. Nastanek teh dveh HCO ionov3 - ostane neregistrirana v skupni bilanci stanja NH4 + (3NH 3), ker se uporabljajo za tvorbo 2-oksoglutarata 2-, ki je v jetrih potrebna za sintezo glutamina (sl. 9-27 A). NH4 + disocira intracelularno, da nastane NH3 + H +; oba produkta se dobita neodvisno drug od drugega (zaradi neionske difuzije in s tem izločanja H +) v lumen tubula, kjer ponovno tvorita NH4 +. Nedavni dokazi kažejo, da se v ioniziranem NH sprosti vsaj enaka količina amoniaka4 + -obliki. V tem primeru se izločanje v lumnu tubulov izvede z uporabo izmenjevalca Na + -H +, ki je očitno namesto ionov H + lahko vzel tudi NH t4 +.

Majhne količine NH4 + lahko cepimo iz glutamina in v lumnu proksimalnega tubula. Tam γ-glutamiltransferaza (γ-GT) deluje kot "glutaminaza".

Distalna ravna cevčica (debel, naraščajoči del zanke Henle).

Kot posledica izločanja NH3 in ustrezno NH4 + na koncu proksimalnega tubula najdemo 9-krat več NH4 + (. NH3) kot v filtratu. Vendar le ena tretjina te količine doseže distalni zavite kanale, preostale dve tretjini pa se reabsorbirajo (z uporabo sekundarnega aktivnega transporta) v obliki NH.4 + -ionov v distalnih ravnih tubulih (sl. 9-27B) skozi nosilec BSC1 (cotransport), ki se nahaja na luminalni membrani, ki veže NH t4 + -ionov namesto K +. Po intracelularni disociaciji NH4 + (na NH3 in H +) H + se vrne nazaj v lumen tubulov (Na + -H + izmenjevalnik) in NH t3 razprši iz zanke Henle v intersticij medline ledvic, tako da je ugotovljena visoka (naraščajoča proti papili do 10 mmol) koncentracija NH t4 + oh nh3. NH3 od tam zaradi neionske difuzije v lumen zbiralnega kanala.

Poleg tega se nosilec nahaja v distalni ravni cevki na apikalni membrani epitelijskih celic, kar zagotavlja izmenjavo Na + / H +. Preprečuje povečanje pH vrednosti cevastega urina, ki je bil v zgornjem delu proksimalnega tubula zmanjšan na 6,5-6,8, še posebej, ker je v tem segmentu nefrona transsepitelni potencial pozitivno v tubulnem lumnu gonilna sila za medcelično reabsorpcijo H +.

Lumen zbiralnega kanala

NH3 v lumenu zbirnega kanala (sl. 9-27 V), zaradi običajno zelo nizke vrednosti pH, se takoj spremeni v NH4 +. Skoraj 80% količine, izločene v proksimalnem tubulu, vstopi v končni urin.

Na sl. 9-27 D povzema poti izločanja ledvic in izločanja amoniaka / amonija.

Sl. 9-27. Prevoz amonija (NH4 + ) - izločanje ledvic in izločanje amoniaka / amonija.

A - na luminalni in bazolateralni membrani celic proksimalnega tubula so transportni mehanizmi (cotransport z Na +) v celico glutamina, ki se oblikuje v jetrih in se spremeni v ledvice v 2 NH4 + + 2-oksoglutarat2-. NH4 + disociira v celicah tubulov do NH3 in H +, ki po eni strani, neodvisno drug od drugega, vstopata v lumen tubulov, po drugi strani pa v nedisocirani obliki zapustita celico v smeri lumna tubulov, kot sta nabita NH iona4 + z uporabo Na + -H + prenosa (namesto H +). B - večina NH nastane v proksimalnem tubulu3 NH4 + reabsorbira v distalni ravni cevki (debeli vzpenjalni del zanke Henle) v ionizirani obliki in vstopi v intersticij medline ledvic. B - iz intersticija medularne snovi ledvice spojina prehaja v zbirni kanal zaradi neionske difuzije. Visoka koncentracija NH3 NH4 + pri medulli ledvic in nizki vrednosti pH urina v zbirnem kanalu pospešimo to difuzijo