Reabszorpciós mechanizmusok tubulusokban. Aktív transzport a vesékben. A tubuláris reabszorpció mechanizmusai A tubulusokban a víz visszaszívása kb

A tubuláris reabszorpció az a folyamat, amikor a tubulusok lumenében lévő vizeletből víz és anyagok újra felszívódnak a nyirokba és a vérbe.

A molekulák nagy része a proximális nefronban szívódik fel újra. Itt szinte teljesen felszívódnak az aminosavak, glükóz, vitaminok, fehérjék, mikroelemek, jelentős mennyiségű Na+, C1-, HCO3- és sok más anyag.

A Henle hurok, a disztális tubulus és a gyűjtőcsatornák elnyelik az elektrolitokat és a vizet.

Az aldoszteron serkenti a Na+ reabszorpciót és a K+ és H+ kiválasztását a vesetubulusokba a distalis nephronban, a distalis tubulusban és a corticalis gyűjtőcsatornákban.

A vazopresszin elősegíti a víz visszaszívását a distalis csavart tubulusokból és gyűjtőcsatornákból.

A passzív transzport segítségével a víz, a klór és a karbamid reabszorpciója történik.

Az aktív transzport az anyagok elektrokémiai és koncentrációs gradiensekkel szembeni átvitele. Ezenkívül különbséget tesznek az elsődleges aktív és a másodlagos aktív transzport között. Az elsődleges aktív transzport a sejtenergia felhasználásával történik. Ilyen például a Na+ ionok átvitele a Na+/K+-ATPáz enzim segítségével, amely az ATP energiáját használja fel. A másodlagos aktív transzportban egy anyag átvitele egy másik anyag szállítási energiája miatt történik. A glükózt és az aminosavakat a másodlagos aktív transzportmechanizmus újra felszívja.

A maximális tubuláris transzport értéke megfelel a „vese ürítési küszöb” régi fogalmának. A glükóz esetében ez az érték 10 mmol/l.

Azokat az anyagokat, amelyek reabszorpciója nem függ a vérplazmában lévő koncentrációjuktól, nem küszöbértéknek nevezzük. Ide tartoznak azok az anyagok, amelyek vagy egyáltalán nem szívódnak fel újra (inulin, mannit), vagy rosszul szívódnak fel, és a vérben való felhalmozódásukkal arányosan ürülnek ki a vizelettel (szulfátok).

Normális esetben kis mennyiségű fehérje kerül a szűrletbe, és újra felszívódik. A fehérje reabszorpciós folyamata pinocitózissal történik. A sejtbe jutva a fehérjét lizoszóma enzimek hidrolizálják és aminosavakká alakítják. Nem minden fehérje hidrolízisen megy keresztül, néhányuk változatlan formában kerül a vérbe. Ez a folyamat aktív és energiát igényel. A fehérje megjelenését a vizeletben proteinuriának nevezik. A proteinuria fiziológiás körülmények között is előfordulhat, például nehéz izommunka után. Alapvetően a proteinuria nephritis, nephropathiák és mielóma patológiájában fordul elő.

A karbamid fontos szerepet játszik a vizelet koncentrációjának mechanizmusában, és szabadon szűrődik a glomerulusokban. A proximális tubulusban a karbamid egy része passzívan visszaszívódik a vizelet koncentrációja miatt fellépő koncentrációgradiens miatt. A karbamid többi része eléri a gyűjtőcsatornákat. A gyűjtőcsatornákban az ADH hatására a víz újra felszívódik, és megnő a karbamid koncentrációja. Az ADH növeli a karbamid falának permeabilitását, és átjut a vese velőjébe, itt az ozmotikus nyomás körülbelül 50%-át hozza létre. Az interstitiumból egy koncentráció gradiens mentén a karbamid a Henle hurokba diffundál, és ismét belép a disztális tubulusokba és a gyűjtőcsatornákba. Így intrarenális karbamid keringés lép fel. Vízdiurézis esetén a distalis nephronban leáll a víz felszívódása, több karbamid ürül ki. Így kiválasztódása a diurézistől függ.

A gyenge savak és bázisok reabszorpciója attól függ, hogy ionizált vagy nem ionizált formában vannak-e. A gyenge bázisok és savak ionizált állapotban nem szívódnak fel újra, és a vizelettel ürülnek ki. A bázisok ionizációs foka savas környezetben növekszik, így a savas vizelettel nagyobb arányban ürülnek ki, a gyenge savak viszont gyorsabban ürülnek ki a lúgos vizelettel. Ez azért fontos, mert sok gyógyszer gyenge bázis vagy gyenge sav. Ezért acetilszalicilsavval vagy fenobarbitállal (gyenge savak) történő mérgezés esetén lúgos oldatokat (NaHCO3) kell beadni annak érdekében, hogy ezek a savak ionizált állapotba kerüljenek, ezáltal elősegítve gyors kiürülésüket a szervezetből. A gyenge bázisok gyors kiválasztásához savas termékeket kell bevinni a vérbe a vizelet savanyítása érdekében.

A víz a nefron minden részében passzívan szívódik fel az ozmotikusan aktív anyagok szállítása miatt: glükóz, aminosavak, fehérjék, nátriumionok, kálium, kalcium, klór. Az ozmotikusan aktív anyagok reabszorpciójának csökkenésével a víz visszaszívása is csökken. A glükóz jelenléte a végső vizeletben fokozott diurézishez (polyuria) vezet.

A víz passzív felszívódását biztosító fő ion a nátrium. A nátrium, mint fentebb említettük, a glükóz és az aminosavak szállításához is szükséges. Ezen túlmenően fontos szerepet játszik a vesevelő interstitiumában az ozmotikusan aktív környezet kialakításában, amelynek köszönhetően a vizelet koncentrálódik.

A primer vizeletből a nátrium az apikális membránon keresztül a tubuláris hámsejtbe passzívan lép be az elektrokémiai és koncentrációs gradiensek mentén. A nátriumot a sejtből a bazolaterális membránokon keresztül aktívan távolítják el a Na+/K+-ATPáz segítségével. Mivel a sejtmetabolizmus energiáját a nátrium szállítására fordítják, ennek szállítása elsősorban aktív. A nátrium sejtbe jutása különböző mechanizmusokon keresztül történhet. Az egyik ilyen a Na+ cseréje H+-ra (ellenáramú transzport, vagy antiport). Ebben az esetben a nátriumion a sejten belül, a hidrogénion pedig kívülre kerül. A nátrium sejtbe történő átvitelének másik módja aminosavak és glükóz részvételével történik. Ez az úgynevezett cotransport, vagy szimport. A részleges nátrium-reabszorpció káliumszekrécióval jár.

A szívglikozidok (sztrofantin K, oubain) gátolhatják a Na+/K+-ATPáz enzimet, amely biztosítja a nátriumnak a sejtből a vérbe jutását és a káliumnak a vérből a sejtbe szállítását.

A víz- és nátriumionok reabszorpciós mechanizmusaiban, valamint a vizelet koncentrációjában nagy jelentősége van az úgynevezett forgó-ellenáramú szorzórendszernek. Miután áthaladt a tubulus proximális szegmensén, az izotóniás szűrlet csökkentett térfogatban belép a Henle hurokba. Ezen a területen a nátrium intenzív reabszorpciója nem jár együtt víz reabszorpciójával, mivel ennek a szegmensnek a falai még ADH hatására is rosszul vízáteresztőek. Ebben a tekintetben a vizelet felhígul a nephron lumenében, és nátriumkoncentráció lép fel az interstitiumban. A distalis tubulusban lévő hígított vizelet felesleges folyadékot veszít, izotóniássá válik a plazmával szemben. Csökkent mennyiségű izotóniás vizelet kerül a gyűjtőrendszerbe, amely a velőben fut, melynek interstitiumában a magas ozmotikus nyomás a megnövekedett nátriumkoncentrációnak köszönhető. A gyűjtőcsatornákban az ADH hatására a víz visszaszívása a koncentráció gradiensnek megfelelően folytatódik. A velőhártyán áthaladó vasa recta ellenáramú kicserélő erekként funkcionál, a papillákhoz vezető út során a nátriumot felszívja és felszabadítja, mielőtt visszatérne a kéregbe. A velő mélyén ily módon fenntartják a magas nátriumtartalmat, biztosítva a víz felszívódását a gyűjtőrendszerből és a vizelet koncentrációját.

2. szakasz vizeletképződés az reabszorpció - a víz és a benne oldott anyagok visszaszívása. Ezt a nefron különböző részeiből mikropunkcióval nyert vizelet elemzésével végzett közvetlen kísérletek pontosan bebizonyították.

Ellentétben a primer vizelet képződésével, amely fiziko-kémiai szűrési folyamatok eredménye, a reabszorpció nagyrészt a nephron tubulussejtek biokémiai folyamatainak köszönhető, amelyhez a makroergek lebontásából nyerik az energiát. Ezt megerősíti az a tény, hogy a szöveti légzést gátló anyagokkal (cianidokkal) történő mérgezés után a nátrium reabszorpciója élesen romlik, és a foszforiláció monojód-acetonnal történő blokkolása élesen gátolja a glükóz reabszorpcióját. A reabszorpció is romlik az anyagcsere csökkenésével a szervezetben. Például, amikor a test lehűl a hidegben, fokozódik a diurézis.

Együtt passzív nagy szerepet játszanak a transzportfolyamatok (diffúzió, ozmotikus erők) a reabszorpcióban, a pinocitózisban, a különböző töltésű ionok elektrosztatikus kölcsönhatásaiban stb. 2 fajta is van aktiv szállitás:

elsődleges aktív a transzport egy elektrokémiai gradiens ellen megy végbe, a transzport pedig az ATP energiája miatt,

másodlagos aktív A transzport koncentráció gradiens ellenében történik, és a sejt energiája nem megy kárba. Ezzel a mechanizmussal a glükóz és az aminosavak újra felszívódnak. Ezzel a transzporttal a szerves anyag egy hordozó segítségével jut be a proximális tubulussejtbe, amelynek nátriumiont kell kötnie. Ez a komplex (hordozó + szerves anyag + nátriumion) mozog a kefeszegély membránban, ez a komplex a tubulus lumenje és a citoplazma Na + koncentrációjának különbsége miatt bejut a sejtbe, azaz. A tubulusban több nátriumion található, mint a citoplazmában. A sejten belül a komplex disszociál, és a Na + ionok a Na-K pumpa hatására kikerülnek a sejtből.

A reabszorpció a nefron minden részében megtörténik, kivéve a Shumlyansky-Bowman kapszulát. A reabszorpció természete és intenzitása azonban a nefron különböző részein nem azonos. Proximálisban A nefron egyes részein a reabszorpció nagyon intenzíven megy végbe, és kevéssé függ a szervezet víz-só anyagcseréjétől (kötelező, kötelező). A disztálisban a nephron részei, a reabszorpció nagyon változó. Ezt fakultatív reabszorpciónak hívják. A disztális tubulusokban és a gyűjtőcsatornákban a proximális résznél nagyobb mértékben történő reabszorpció határozza meg a vese, mint homeosztázis szerv működését, szabályozza az ozmotikus nyomás állandóságát, a pH-t, az izotóniát és a vértérfogatot.

Reabszorpció a nephron különböző részein

Az ultrafiltrátum reabszorpciója a proximális tubulus cuboidális epitéliumán keresztül történik. A mikrovillák itt nagy jelentőséggel bírnak. Ebben a szakaszban a glükóz, aminosavak, fehérjék, vitaminok, mikroelemek, jelentős mennyiségű Na +, Ca +, bikarbonátok, foszfátok, Cl -, K + és H 2 O teljesen visszaszívódnak. A nefronok következő szakaszaiban csak az ionok és a H 2 O elnyelődik.

A felsorolt ​​anyagok felszívódásának mechanizmusa nem azonos. A térfogat és az energiaköltség szempontjából a legjelentősebb a Na + visszaszívása. Mind passzív, mind aktív mechanizmusok biztosítják, és a tubulusok minden részében előfordul.

A Na aktív reabszorpciója Cl - ionok passzív felszabadulását okozza a tubulusokból, amelyek elektrosztatikus kölcsönhatás következtében Na + után következnek: a pozitív ionok negatív töltésű Cl - és egyéb anionokat hordoznak magukkal.

A víz körülbelül 65-70%-a visszaszívódik a proximális tubulusokban. Ezt a folyamatot az ozmotikus nyomás különbsége miatt - passzívan - hajtják végre. A primer vizeletből származó víz kiegyenlíti az ozmotikus nyomást a proximális tubulusokban a szöveti folyadék szintjével. A szűrletből a kalcium és a magnézium 60-70%-a is visszaszívódik. További reabszorpciójuk a Henly hurokban és a disztális tubulusokban folytatódik, és a szűrt kalciumnak csak körülbelül 1%-a és a magnézium 5-10%-a ürül a vizelettel. A kalcium és kisebb mértékben a magnézium reabszorpcióját a mellékpajzsmirigy hormon szabályozza. A mellékpajzsmirigy hormon fokozza a kalcium és a magnézium reabszorpcióját, és csökkenti a foszfor felszívódását. A kalcitonin ellenkező hatást fejt ki.

Így az összes fehérje, minden glükóz, 100% aminosav, 70-80% víz, a, Cl, Mg, Ca újra felszívódik a proximális csavart tubulusban. A Henly hurokban a szekcióinak nátrium és víz szempontjából szelektív permeabilitása miatt az ultrafiltrátum további 5%-a újra felszívódik, és a primer vizelet térfogatának 15%-a bejut a nefron disztális részébe, amely aktívan feldolgozódik az összecsavarodott tubulusok és gyűjtőcsatornák. A végső vizelet mennyiségét mindig a szervezet víz- és sóháztartása határozza meg, és napi 25 litertől (17 ml/perc) 300 ml-ig (0,2 ml/perc) terjedhet.

A nefron disztális részein és a gyűjtőcsatornákban történő reabszorpció biztosítja az ozmotikus és só értelemben ideális folyadék visszajutását a vérbe, állandó ozmotikus nyomást, pH-t, vízháztartást és az ionkoncentrációk stabilitását fenntartva.

A végső vizeletben sok anyag tartalma sokszorosa a plazmában és a primer vizeletben lévőnek, pl. a nephron tubulusokon áthaladva az elsődleges vizelet koncentrálódik. A végső vizeletben lévő anyag koncentrációjának és a plazmakoncentrációnak az arányát nevezzük koncentrációs index. Ez az index jellemzi a nephron tubulus rendszerében végbemenő folyamatokat.

Glükóz reabszorpció

Az ultrafiltrátumban a glükóz koncentrációja megegyezik a plazmával, de a proximális nefronban szinte teljesen újra felszívódik. Normál körülmények között naponta legfeljebb 130 mg ürül a vizelettel. A glükóz reabszorpciója nagy koncentráció gradiens ellenében történik, pl. A glükóz reabszorpciója aktívan megy végbe, és a másodlagos aktív transzport mechanizmusa révén szállítódik. A sejt apikális membránja, i.e. a tubulus lumenje felé néző membrán csak egy irányba engedi át a glükózt - a sejtbe, és nem engedi vissza a tubulus lumenébe.

A proximális tubulussejt apikális membránjában van egy speciális glükóz transzporter, de a glükózt glu-6 foszfáttá kell alakítani, mielőtt kölcsönhatásba lépne a transzporterrel. A membrán glükokináz enzimet tartalmaz, amely biztosítja a glükóz foszforilációját. A glu-6-foszfát az apikális membrán transzporterhez kötődik nátriummal egyidejűleg.

Ez a komplex a nátriumkoncentráció különbsége miatt ( több nátrium van a tubulus lumenében, mint a citoplazmában) mozog az ecsetszegély membránjában és belép a sejtbe. A sejtben ez a komplex disszociál. A transzporter visszatér a glükóz új részeiért, a glu-6-foszfát és a nátrium pedig a citoplazmában marad. A glu-6-foszfát a glu-6-foszfatáz enzim hatására glükózra és foszfátcsoportra bomlik. A foszfátcsoport az ADP-t ATP-vé alakítja. A glükóz az alapmembránba kerül, ahol egyesül egy másik transzporterrel, amely a membránon keresztül a vérbe szállítja. A sejt alapmembránján keresztül történő szállítás megkönnyíti a diffúziót, és nem igényel nátrium jelenlétét.

A glükóz reabszorpciója a vérben lévő koncentrációjától függ. A glükóz teljesen felszívódik, ha koncentrációja a vérben nem haladja meg a 7-9 mmol/l-t, általában 4,4-6,6 mmol/l. Ha a glükóztartalom magasabb, akkor annak egy része nem szívódik fel újra, és a végső vizelettel ürül. glucosuria figyelhető meg.

Ennek alapján vezetjük be a koncepciót a küszöbről kiválasztás. Kiküszöbölési küszöb(reabszorpciós küszöb) egy anyag azon koncentrációja a vérben, amelynél nem tud teljesen felszívódni, és a végső vizeletbe kerül . A glükóznál ez több mint 9 mmol/l, mert ebben az esetben a szállítórendszerek teljesítménye nem elegendő, és cukor kerül a vizeletbe. Egészséges embereknél ez nagy mennyiségű bevétel után figyelhető meg (táplálkozási (diétás) glucosuria).

Az aminosavak reabszorpciója

Az aminosavakat a proximális tubulussejtek is teljesen visszaszívják. Számos speciális reabszorpciós rendszer létezik semleges, kétbázisú, dikarbonsavak és iminosavak számára.

Ezen rendszerek mindegyike biztosítja az azonos csoportba tartozó több aminosav újrafelszívódását:

1. csoport - glicin, prolin, hidroxiprolin, alanin, glutaminsav, kreatin;

2. csoport - kétbázisú - lizin, arginin, ornitin, hisztidin, cisztin;

3. csoport - leucin, izoleucin.

4. csoport – Iminosavak – kétértékű iminocsoportot (= NH) tartalmazó szerves savak a molekulában; a heterociklusos iminosavak, a prolin és a hidroxiprolin a fehérjék részét képezik, és általában aminosavaknak tekintik.

Az egyes rendszereken belül az adott csoportba tartozó egyes aminosavak átvitele között vannak kompetitív kapcsolatok. Ezért, ha sok egy aminosav van a vérben, a hordozónak nincs ideje a sorozat összes aminosavának szállítására - a vizelettel ürülnek ki. Az aminosavak szállítása ugyanúgy történik, mint a glükóz, azaz. a másodlagos aktív transzport mechanizmusa révén.

Fehérje reabszorpció

A nap folyamán 30-50 g fehérje kerül a szűrletbe. A proximális nefron tubulusaiban szinte az összes fehérje teljesen felszívódik, és egészséges emberben csak nyomokban van jelen a vizeletben. A fehérjék más anyagokkal ellentétben újra felszívódnak, és pinocitózissal jutnak be a sejtekbe. (A kiszűrt fehérje molekulái a sejt felszíni membránján adszorbeálódnak, végül pinocitotikus vakuólumot képeznek. Ezek a vakuolák egyesülnek a lizoszómával, ahol proteolitikus enzimek hatására a fehérjék lebomlanak, és fragmentumaik a vérbe kerülnek. a bazális citoplazma membránon keresztül). Vesebetegség esetén megnő a fehérje mennyisége a vizeletben - proteinuria. Ez összefüggésbe hozható a reabszorpció károsodásával vagy a fokozott fehérjeszűréssel. Fizikai aktivitás után fordulhat elő.

A szervezetből eltávolított anyagcseretermékek, amelyek károsak a szervezetre, nem szívódnak fel aktívan. Azok a vegyületek, amelyek diffúzióval nem képesek behatolni a sejtbe, egyáltalán nem kerülnek vissza a vérbe, és a vizelettel a legtöményebb formában ürülnek ki. Ezek a szulfátok és a kreatinin, koncentrációjuk a végső vizeletben 90-100-szor magasabb, mint a plazmában - ez nem küszöb anyagokat. A nitrogén anyagcsere végtermékei (karbamid és húgysav) a tubuláris hámba diffundálhatnak, így részben visszaszívódnak, koncentráció-indexük alacsonyabb, mint a szulfátok és a kreatinin.

A proximális csavart tubulusból az izotóniás vizelet belép a Henle hurokba. A szűrlet körülbelül 20-30%-a érkezik ide. Ismeretes, hogy a Henle-hurok, a disztális csavart tubulusok és a gyűjtőcsatornák működésének mechanizmusa ellenáramú sokszorozó csőrendszer.

A vizelet ezekben a tubulusokban ellentétes irányba mozog (ezért a rendszert ellenáramnak nevezik), és a rendszer egyik lábában az anyagok szállítási folyamatai fokozódnak („megsokszorozódnak”) a másik láb aktivitása miatt.

Az ellenáramú rendszer elve a természetben és a technológiában elterjedt. Ez egy olyan szakkifejezés, amely két folyadék- vagy gázáramlás ellentétes irányú mozgását határozza meg, kedvező feltételeket teremtve a köztük lévő cseréhez. Például a sarkvidéki állatok végtagjaiban az artériás és a vénás erek közel helyezkednek el, és a vér párhuzamos artériákban és vénákban áramlik. Ezért az artériás vér felmelegíti a szív felé haladó lehűlt vénás vért. A köztük lévő érintkezés biológiailag előnyösnek bizonyul.

Körülbelül így épül fel és működik a Henle hurok és a nefron többi része, és az ellenáramú szorzórendszer mechanizmusa a Henle hurok ívei és a gyűjtőcsatornák között létezik.

Nézzük meg, hogyan működik a Henle hurok. A leszálló szakasz a velőben helyezkedik el és a vesepapilla tetejéig nyúlik, ahol 180°-ban meghajlik, és átmegy a felszálló szakaszba, amely párhuzamos a leszállóval. A hurok különböző részeinek funkcionális jelentősége eltérő. A hurok leszálló része nagymértékben vízáteresztő, a felszálló része vízálló, de aktívan visszaszívja a nátriumot, ami növeli a szövet ozmolaritását. Ez még nagyobb vízkibocsátáshoz vezet a Henle-hurok leszálló részéből az ozmotikus gradiens mentén (passzívan).

Az izotóniás vizelet a leszálló végtagba kerül, a hurok tetején pedig a vizelet koncentrációja 6-7-szeresére nő a víz felszabadulása miatt, így tömény vizelet jut a felszálló végtagba. Itt a felszálló végtagban a nátrium aktív reabszorpciója és a klór felszívódása megy végbe, a tubulus lumenében víz marad, és hipotóniás folyadék (200 ozmol/l) jut a disztális tubulusba. A Henle-hurok végtagjai között 200 milliozmol állandó ozmotikus gradiens van (1 ozmol = 1000 milliozmol - az az anyagmennyiség, amely 22,4 atm ozmotikus nyomást fejleszt ki 1 liter vízben). A hurok teljes hosszában az ozmotikus nyomás (ozmotikus gradiens vagy esés) teljes különbsége 200 milliozmol.

A karbamid a vese ellenáramú rendszerében is kering, és részt vesz a vesevelő magas ozmolaritás fenntartásában. A karbamid elhagyja a gyűjtőcsatornát (mivel a végső vizelet a medencébe kerül). Belép az interstitiumba. Ezután kiválasztódik a nephron hurok felszálló végtagjába. Ezután bejut a distalis csavart tubulusba (vizeletáramlással), és ismét a gyűjtőcsatornában köt ki. Így a velőben a keringés a nefronhurok által létrehozott magas ozmotikus nyomás fenntartásának mechanizmusa.

A Henle-hurokban a szűrlet kezdeti térfogatának további 5%-a ismét felszívódik, és a primer vizelet térfogatának körülbelül 15%-a a Henle-hurok felszálló részéből a kanyargós disztális tubulusokba kerül.

A vese magas ozmotikus nyomásának fenntartásában fontos szerepet játszanak az egyenes veseerek, amelyek a Henle-hurokhoz hasonlóan forgó-ellenáramú rendszert alkotnak. A leszálló és felszálló erek párhuzamosan futnak a nefronhurokkal. Az ereken áthaladó, fokozatosan csökkenő ozmolaritású rétegeken áthaladó vér sókat és karbamidot ad le az intercelluláris folyadékba, és vizet vesz fel. Hogy. Az edények ellenáramú rendszere söntöt biztosít a víz számára, ezáltal megteremti az oldott anyagok diffúziójának feltételeit.

Az elsődleges vizelet Henle hurokban történő feldolgozása befejezi a vizelet proximális reabszorpcióját, aminek köszönhetően a 120 ml/perc primer vizeletből 100-105 ml/perc jut vissza a vérbe, 17 ml pedig tovább megy.

8606 0

Fehérje

A glomeruláris szűrés során gyakorlatilag fehérjementes folyadék képződik, de a szűrőmembránon keresztül kis mennyiségben mégis behatol a nefronba különféle fehérjék. A proximális tubulusok sejtjei felszívják őket; A fehérjekiválasztás általában nem haladja meg a 20-75 mg/nap értéket, bár egyes kóros állapotokban a proteinuria elérheti az 50 g/nap értéket is. A fehérje reabszorpciója a pinocitózis nevű folyamaton keresztül megy végbe.

A vesén keresztüli fehérjekiválasztás fokozódása a glomerulusokban a fehérjeszűrés fokozódásának, a tubulusok újrafelszívódási képességének megnövekedésének és a fehérjék reabszorpciójának megsértésének tudható be. Különféle rendszerek léteznek a különböző fehérjék reabszorpciójára, mivel a Tm-et a hemoglobin és az albumin esetében fedezték fel. A klinikán a proteinuria nemcsak kóros állapotokban, hanem számos élettani állapotban is kimutatható - nehéz fizikai aktivitás (marching albuminuria), függőleges helyzetbe való átmenet (ortosztatikus albuminuria), megnövekedett vénás nyomás stb.

Nátrium és klór

Az extracelluláris folyadékban a nátrium- és kloridionok dominálnak; meghatározzák a vérplazma ozmotikus koncentrációját, az extracelluláris folyadék térfogatának szabályozása a vesén keresztül történő kiválasztódásuktól vagy visszatartásuktól függ. Mivel az ultrafiltrátum összetétele nagyon közel áll az extracelluláris folyadékhoz, a primer vizelet tartalmazza a legnagyobb mennyiségben nátrium- és kloridionokat, amelyek molárisan kifejezett reabszorpciója meghaladja az összes többi szűrt anyag reabszorpcióját együttvéve.

A nátrium és a klór reabszorpciója a nefron disztális szegmensében és a gyűjtőcsatornákban biztosítja az ozmotikus homeosztázisban való részvételt. Ugyanilyen fontos, hogy a nátrium-transzport rendszer a szerves és szervetlen anyagok nagy csoportjának transzmembrán transzferéhez kapcsolódik. Az elmúlt években a nefronsejtek iontranszportjának mechanizmusaival kapcsolatos elképzelések jelentősen megváltoztak [Lebedev A. A., 1972; Natochin Yu. V., 1972; Vogel N., Ullrich K., 1978]. Ha korábban csak a nátrium transzportot tekintették aktívnak, most az egyik nefronszakasz sejtjeinek azon képessége, hogy aktívan szállítják a kloridionokat, meggyőzően igazolták; . A proximális tubulusban a folyadék-visszaszívás mechanizmusával kapcsolatos elképzelések jelentősen megváltoztak. Az alábbiakban összefoglaljuk a vesetubulusokban a nátrium és a klór reabszorpciójáról és e folyamat szabályozásáról szóló modern adatokat.

A nefron proximális szegmensében, amely a kanyargós és egyenes tubulusokat tartalmazza, a szűrt nátrium és víz körülbelül 2/3-a visszaszívódik, de a tubuláris folyadékban a nátrium koncentrációja ugyanaz marad, mint a vérplazmában. A proximális reabszorpció sajátossága, hogy a nátrium és más visszaszívott anyagok ozmotikusan ekvivalens térfogatú vízzel szívódnak fel, és a tubulus tartalma mindig izozmotikus marad a vérplazmával szemben. Ennek oka a proximális tubulusfal nagy vízáteresztő képessége.

Ennek a tubulusnak a sejtjei aktívan visszaszívják a nátriumot. A tubulus kezdeti szakaszaiban a nátriumot kísérő fő anion a bikarbonát; a nefron ezen részének fala kevésbé áteresztő a kloridok számára, ami a kloridok koncentrációjának fokozatos növekedéséhez vezet, ami 1,4-szeresére nő a vérplazmához képest. A proximális tubulus kezdeti részeiben a glükóz, az aminosavak és az ultrafiltrátum néhány egyéb szerves komponense intenzíven felszívódik. Így a proximális kanyargós tubulus végső részei felé az ozmotikus folyadék összetétele jelentősen megváltozik - a bikarbonát nagy része és számos szerves anyag felszívódik belőle, de a kloridok koncentrációja magasabb lesz (1. ábra).

Kiderült, hogy a tubulus ezen részében az intercelluláris érintkezők nagymértékben áteresztőek a kloridok számára. Mivel koncentrációjuk a lumenben magasabb, mint a peritubuláris folyadékban és a vérben, passzívan visszaszívódnak a tubulusból, nátriumot és vizet szállítva magukkal. A proximális tubulus egyenes részében a nátrium és a klorid reabszorpciója folytatódik. Ebben a szakaszban mind a nátrium aktív transzportja, mind a kloridok passzív reabszorpciója és a nátrium egy részének ezekkel együtt történő mozgása a kloridok számára nagymértékben áteresztő intercelluláris tereken keresztül történik.

Rizs. 1. Az elektrolitok és nem elektrolitok reabszorpciójának és szekréciójának lokalizációja a nefronban. A tubulus lumenéből kifelé mutató nyíl az anyag reabszorpcióját jelzi, a tubulus lumenébe történő szekréciót.

A tubulusfal ionok és víz permeabilitását nemcsak a sejtmembránok tulajdonságai határozzák meg, hanem a sejtek egymással érintkező szoros kapcsolódási zónája is. Mindkét elem jelentősen eltér a nefron különböző részein. A sejt apikális membránján keresztül a nátrium az elektrokémiai potenciálgradiens mentén passzívan lép be a citoplazmába, mivel a sejt belső felülete elektronegatív a tubuláris folyadékhoz képest.

Ezután a nátrium a citoplazmán keresztül a sejt bazális és oldalsó részébe mozog, ahol a nátriumpumpák találhatók. Ezekben a sejtekben a nátriumpumpa szerves része a Mg2+-függő adenozin-trifoszfatáz (Na+, K+-ATPáz), amelyet Na+ és K+ ionok aktiválnak. Ez az enzim az ATP energiáját felhasználva biztosítja a nátriumionok átvitelét a sejtből és a káliumionok bejutását abba. A szívglikozidok (például ouabain, strophanthin K stb.) ennek az enzimnek az inhibitoraiként szolgálnak, teljesen leállítva a nátrium aktív reabszorpcióját a proximális tubulus sejtjeiben.

A proximális tubulus funkcionális képességében rendkívül fontos a sejtkontaktusok zónája, amely bizonyos ionok és víz számára nagymértékben áteresztő. A kloridok passzív reabszorpciója és a víz ozmotikus gradiens mentén történő mozgása ezen keresztül megy végbe. Úgy gondolják, hogy a folyadék felszívódásának sebességét az intercelluláris tereken keresztül olyan fizikai erők szabályozzák, mint a veseartériákban, a vénákban és az ureterben fennálló hidrosztatikus nyomás aránya, az onkotikus nyomás nagysága a peritubuláris kapillárisokban, stb. Az intercelluláris terek permeabilitása nem szigorúan állandó – számos élettani körülménytől függően változhat. Az ozmotikus gradiens karbamid okozta kismértékű növekedése is reverzibilisen növeli a vesetubulusok sejtközi permeabilitását.

A Henle-hurok vékony leszálló ágában nem történik jelentős nátrium és klór reabszorpciója. Ennek a tubulusnak a jellemzője a Henle-hurok vékony és vastag felszálló szárához képest, hogy nagy a vízáteresztő képessége. A hurok vékony leszálló szakaszát alacsony nátrium-áteresztőképesség jellemzi, a felszálló szakaszt pedig éppen ellenkezőleg, nagy permeabilitás jellemzi. Miután áthaladt a Henle hurok vékony szakaszán, a folyadék belép a hurok vastag felszálló szakaszába. Ennek a tubulusnak a fala mindig alacsony vízáteresztő képességgel rendelkezik. E tubulus sejtjeinek sajátossága, hogy kloridpumpa működik bennük, aktívan visszaszívja a klórt a tubulus lumenéből, a nátrium pedig passzívan követi a gradienst. Nem világos, hogy ebben a tubulusban csak passzív nátrium-reabszorpció történik-e, vagy a nátriumpumpa is részben működik.

Klinikai szempontból fontos, hogy a klórpumpa felfedezése egybeesett a leghatékonyabb modern diuretikumok hatásmechanizmusának tisztázásával. Kiderült, hogy a furoszemid és az etakrinsav csak a hurok vastag felszálló végtagjának lumenébe juttatva gátolja teljesen a klór reabszorpcióját. A tubulus belsejéből kötődnek a sejtek membránelemeihez, megakadályozzák a klór bejutását a sejtbe, ezért hatástalanok, ha az extracelluláris folyadékhoz adják (2. ábra). Ezek a diuretikumok a proximális tubulusban történő szűrés és szekréció során bejutnak a nefron lumenébe, a vizeletáramlással elérik a Henle felszálló hurkát, leállítják a klór visszaszívását, és ezáltal megakadályozzák a nátrium felszívódását.

Rizs. 2. A vesében a nátrium- és kloridtranszport szabályozási sémája és a diuretikumok hatásmechanizmusa [Natochin Yu. V., 1977]. A tömör nyíl az aktív, a pontozott nyíl a passzív transzportot mutatja.

A Henle-hurok vastag felszálló ága a distalis tubulus egyenes részébe folytatódik, elérve a macula densa-t, majd ezt követi a distalis, csavarodott tubulus. A nefronnak ez a szakasza szintén rosszul vízáteresztő. Ebben a tubulusban a só reabszorpciójának vezető mechanizmusa a nátriumpumpa, amely magas elektrokémiai gradiens esetén biztosítja a nátrium visszaszívását. A nátrium-reabszorpció sajátossága ebben a szakaszban, hogy bár itt a szűrt nátriumnak csak 10%-a tud felszívódni, és a reabszorpciós sebesség kisebb, mint a proximális tubulusban, nagyobb koncentrációgradiens jön létre, a nátrium és a klór koncentrációja a lumenben 30-40 mmol/l-re csökkenteni. A nátriummal ellentétben a klór visszaszívása főleg passzívan megy végbe.

Az összekötő szakasz a nephron disztális szegmensét köti össze a gyűjtőcsatornák kezdeti szakaszaival. Ezek a tubulusok, amelyeket korábban a vizelet passzív vezetőinek tekintettek a húgyúti rendszerbe, a vese legfontosabb struktúrái, finoman és pontosan reagálnak a hormonok működésére, és a vese működését a szervezet szükségleteihez igazítják. Ezekben a tubulusokban a nátriumpumpa szolgál a reabszorpció alapjául, a kloridok passzívan szívódnak vissza. A tubulusok fala nemcsak vízálló lehet, hanem ADH jelenlétében is nagyon vízáteresztő lehet. A tubulusoknak ebben a szakaszában (és nem a disztális szegmensben, ahogy korábban hitték) hat az ADH.

Ezekben a sejtekben a nátrium-transzportot az aldoszteron szabályozza. Az iontranszport jellegének és ezáltal a transzporterek és pumpák tulajdonságainak változása a diuretikumok kémiai szerkezetének sajátosságaiban is megmutatkozik, amelyek a nefron ezen részében hatékonyak. Ezekben a tubulusokban a veroshpiron, az amilorid és a triamterén hat. A Veroshpiron csökkenti a nátrium reabszorpcióját, kompetitív módon csökkentve az aldoszteron hatását. Az amilorid és a triamterén hatásmechanizmusa teljesen eltérő. Ezek a gyógyszerek csak azután fejtik ki hatásukat, hogy belépnek a nefron lumenébe. Az apikális membrán azon kémiai komponenseihez kötődnek, amelyek lehetővé teszik a nátrium bejutását a sejtbe; a nátrium nem tud újra felszívódni, és a vizelettel ürül ki.

A gyűjtőcsatornák kérgi szakaszai a vese velőjén áthaladó szakaszokba mennek át. Funkciójuk abban különbözik, hogy nagyon kis mennyiségű nátriumot képesek aktívan visszaszívni, de nagyon magas koncentráció-gradienst tudnak létrehozni. Ezeknek a tubulusoknak a fala rosszul áteresztő a sók számára, vízáteresztő képességét pedig az ADH szabályozza.

Klinikai nefrológia

szerkesztette ESZIK. Tareeva

A szűrt nátrium akár 80%-a a tubulusok proximális szegmenseiben, míg körülbelül 8-10%-a a disztális szegmensekben és a gyűjtőcsatornákban szívódik fel.

A proximális szegmensben a nátrium ekvivalens mennyiségű vízzel szívódik fel, így a tubulus tartalma izozmotikus marad. A proximális régiók nagymértékben áteresztőek mind a nátrium, mind a víz számára. Az apikális membránon keresztül a nátrium passzívan lép be a citoplazmába egy elektrokémiai potenciálgradiens mentén. A nátrium ezután a citoplazmán keresztül a sejt bazális részébe kerül, ahol nátriumpumpák (Mg-függő Na-K-ATPáz) helyezkednek el.

A klórionok passzív reabszorpciója a celluláris érintkezési területeken megy végbe, amelyek nemcsak a klór, hanem a víz számára is áteresztőek. Az intercelluláris terek permeabilitása nem szigorúan állandó érték, fiziológiás és kóros körülmények között változhat.

A Henle-hurok leszálló részében a nátrium és a klór gyakorlatilag nem szívódik fel.

A Henle-hurok felszálló részében a nátrium és a klór felszívódásának más mechanizmusa működik. Az apikális felületen van egy rendszer, amely nátrium-, kálium- és két klóriont szállít a sejtbe. Az alapfelületen Na-K szivattyúk is vannak.

A disztális szegmensben a só-visszaszívás vezető mechanizmusa a Na pumpa, amely magas koncentráció gradiens ellenében biztosítja a nátrium visszaszívását. Itt a nátrium körülbelül 10%-a szívódik fel. A klór reabszorpciója a nátriumtól függetlenül és passzívan megy végbe.

A gyűjtőcsatornákban a nátrium szállítását az aldoszteron szabályozza. A nátrium a nátriumcsatornán keresztül jut be, az alapmembránba kerül, és a Na-K-ATPáz az extracelluláris folyadékba szállítja.

Az aldoszteron a distalis csavart tubulusokra és a gyűjtőcsatornák kezdeti szakaszaira hat.

A kálium szállítása

A proximális szegmensekben a szűrt kálium 90-95%-a felszívódik. A kálium egy része a Henle hurokban szívódik fel. A kálium vizelettel történő kiválasztódása a distalis tubulus sejtjei és a gyűjtőcsatornák általi szekréciójától függ. Amikor a felesleges kálium belép a szervezetbe, a proximális tubulusokban való reabszorpciója nem csökken, de a disztális tubulusokban a szekréció erősen megnő.

Minden kóros folyamatban, amelyhez a szűrési funkció csökken, a vesetubulusokban jelentősen megnő a káliumszekréció.

A disztális tubulus és a gyűjtőcsatornák ugyanabban a sejtjében vannak a kálium reabszorpciójára és szekréciójára szolgáló rendszerek. Káliumhiány esetén biztosítják a vizeletből a kálium maximális kivonását, többlet esetén pedig a szekrécióját.

A kálium sejteken keresztül történő szekréciója a tubulus lumenébe passzív folyamat, amely koncentrációgradiens mentén megy végbe, és a reabszorpció aktív. Az aldoszteron hatására megnövekedett káliumszekréció nemcsak az utóbbinak a kálium-permeabilitásra gyakorolt ​​hatásával jár, hanem a kálium sejtbe történő beáramlásának növekedésével is a Na-K pumpa megnövekedett munkája miatt.

A tubulusok káliumtranszportjának szabályozásában egy másik fontos tényező az inzulin, amely csökkenti a kálium kiválasztását. A káliumkiválasztás mértékét nagymértékben befolyásolja a sav-bázis egyensúly állapota. Az alkalózis a vesén keresztüli káliumkiválasztás fokozódásával jár, az acidózis pedig a kaliurézis csökkenéséhez vezet.

Kalcium transzport

A vesék és a csontok fontos szerepet játszanak a vér stabil kalciumszintjének fenntartásában. A napi kalciumbevitel körülbelül 1 g, a belek 0,8, a vesék 0,1-0,3 g / nap. A glomerulusokban az ionizált kalcium kiszűrődik, és kis molekulatömegű komplexek formájában van jelen. A kiszűrt kalcium 50%-a a proximális tubulusokban, 20-25%-a a Henle-hurok felszálló ágában, 5-10%-a a disztális tubulusokban, 0,5-1,0%-a a gyűjtőcsatornákban szívódik fel.

Kalcium szekréció emberben nem fordul elő.

A kalcium koncentrációgradiens mentén jut be a sejtbe, és az endoplazmatikus retikulumban és a mitokondriumokban koncentrálódik. A sejtből a kalciumot kétféleképpen távolítják el: kalciumpumpával (Ca-ATPáz) és Na/Ca cserélővel.

A vesetubulus sejtnek különösen hatékony rendszerrel kell rendelkeznie a kalciumszint stabilizálására, mivel folyamatosan átáramlik az apikális membránon, és a vérbe történő transzport gyengülése nemcsak a kalcium egyensúlyát zavarná meg a szervezetben, hanem kóros elváltozásokhoz is vezethet. magában a nephron sejtben.

Hormonok, amelyek szabályozzák a kalcium szállítását a vesében:

• Mellékpajzsmirigy hormon
• tirokalcitonin
• Szomatotrop hormon

A vesében a kalciumszállítást szabályozó hormonok közül a mellékpajzsmirigy hormon a legfontosabb. Csökkenti a kalcium reabszorpcióját a proximális tubulusban, ugyanakkor csökkenti a vesén keresztüli kiválasztását, mivel serkenti a kalcium felszívódását a disztális nephronban és a gyűjtőcsatornákban.

A parathormonnal ellentétben a tirokalcitonin fokozza a kalcium vesén keresztüli kiválasztását. A D3-vitamin aktív formája fokozza a kalcium reabszorpcióját a proximális tubulusban. A szomatotrop hormon fokozza a kalciurézist, ezért az akromegáliában szenvedő betegeknél gyakran urolithiasis alakul ki.

Magnézium szállítása

Egy egészséges felnőtt napi 60-120 mg magnéziumot választ ki a vizelettel. A szűrt magnézium akár 60%-a újra felszívódik a proximális tubulusokban. Nagy mennyiségű magnézium szívódik fel újra a Henle hurok felszálló ágában. A magnézium reabszorpciója aktív folyamat, és a maximális tubuláris transzport mértéke korlátozza. A hipermagnézia a magnézium vesén keresztüli fokozott kiválasztásához vezet, és átmeneti hypercalciuria kísérheti.

A glomeruláris szűrés normál szintjével a vese gyorsan és hatékonyan megbirkózik a vér magnéziumszintjének emelkedésével, megelőzve a hipermagnéziát, így a klinikus nagyobb valószínűséggel találkozik a hipomagnézia megnyilvánulásaival. A magnézium a kalciumhoz hasonlóan nem választódik ki a vesetubulusokban.

A magnézium kiválasztásának sebessége nő az extracelluláris folyadék térfogatának akut növekedésével, a tirokalcitonin és az ADH növekedésével. A mellékpajzsmirigy hormon csökkenti a magnézium felszabadulását. A hyperparathyreosis azonban hypomagnesemia kíséri. Ez valószínűleg a hiperkalcémiának köszönhető, amely nemcsak a kalcium, hanem a magnézium kiválasztását is fokozza a vesékben.

Foszfor szállítás

A vesék kulcsszerepet játszanak a foszfátok állandóságának fenntartásában a belső folyadékokban. A vérplazmában a foszfátok szabad (körülbelül 80%) és fehérjéhez kötött ionok formájában jelennek meg. Naponta körülbelül 400-800 mg szervetlen foszfor választódik ki a vesén keresztül. A szűrt foszfátok 60-70%-a a proximális tubulusokban, 5-10%-a a Henle-hurokban és 10-25%-a a distalis tubulusokban és gyűjtőcsatornákban szívódik fel. Ha a proximális tubulusok szállítási rendszere élesen csökken, akkor a nephron disztális szegmensének nagyobb kapacitása kezdődik, ami megakadályozhatja a foszfaturiát.

A foszfátok tubuláris transzportjának szabályozásában a főszerep a mellékpajzsmirigy hormoné, amely a nefron proximális szegmenseiben gátolja a reabszorpciót, a D3-vitamint, a szomatotrop hormont, amely serkenti a foszfátok reabszorpcióját.

Glükóz szállítás

A glomeruláris szűrőn áthaladó glükóz szinte teljesen újra felszívódik a tubulusok proximális szegmenseiben. Naponta legfeljebb 150 mg glükóz szabadul fel. A glükóz reabszorpcióját aktívan végzik enzimek, energiafelhasználás és oxigénfogyasztás részvételével. A glükóz a nátriummal együtt áthalad a membránon nagy koncentráció-gradiens ellenében.

A glükóz felhalmozódik a sejtben, glükóz-6-foszfáttá foszforilálja, és passzívan továbbítja a peritubuláris folyadékba.

A glükóz teljes reabszorpciója csak olyan esetekben következik be, amikor a hordozók száma és a sejtmembránon keresztüli mozgásuk sebessége biztosítja a vesetestekből a proximális tubulusok lumenébe jutó összes glükózmolekula átvitelét. A tubulusokban újra felszívódó glükóz maximális mennyisége, amikor minden transzporter teljesen meg van töltve, általában férfiaknál 375 ± 80, nőknél 303 ± 55 mg/perc.

A glükóz szintje a vérben, amelynél megjelenik a vizeletben, 8-10 mmol/l.

Fehérje szállítás

Normális esetben a glomerulusokban kiszűrt fehérje (17-20 g/napig) szinte teljes mértékben felszívódik a tubulusok proximális szegmenseiben, és kis mennyiségben megtalálható a napi vizeletben - 10-100 mg. A tubuláris fehérjetranszport aktív folyamat, melyben proteolitikus enzimek vesznek részt. A fehérje reabszorpció pinocitózissal megy végbe a proximális tubulus szegmensekben.

A lizoszómákban található proteolitikus enzimek hatására a fehérje hidrolízisen megy keresztül aminosavakká. Az alapmembránon áthatolva az aminosavak bejutnak a peritubuláris extracelluláris folyadékba.

Aminosav transzport

A glomeruláris szűrletben az aminosavak koncentrációja megegyezik a vérplazmával - 2,5-3,5 mmol/l. Normális esetben az aminosavak körülbelül 99%-a újra felszívódik, és ez a folyamat főleg a proximális csavart tubulus kezdeti szakaszaiban megy végbe. Az aminosav-visszaszívódás mechanizmusa hasonló a glükóznál fentebb leírtakhoz. Korlátozott számú transzporter létezik, és amikor ezek mindegyike egyesül a megfelelő aminosavakkal, az utóbbiak feleslege a tubuláris folyadékban marad, és a vizelettel ürül ki.

Normális esetben a vizelet csak nyomokban tartalmaz aminosavakat.

Az aminoaciduria okai a következők:

• az aminosavak koncentrációjának növekedése a plazmában a szervezetbe való fokozott bevitellel és metabolizmusuk megzavarásával, ami a vesetubulusok transzportrendszerének túlterheléséhez és aminoaciduriához vezet
• az aminosav-visszaszívásért felelős transzporter hibája
• a tubulussejtek apikális membránjának hibája, ami a kefeszegély és az intercelluláris érintkezési zóna permeabilitásának növekedéséhez vezet. Ennek eredményeként az aminosavak fordított áramlása történik a tubulusba
• proximális tubulussejtek anyagcserezavara