Ginjal dalam tubuh manusia melakukan sejumlah fungsi: itu adalah regulasi volume darah dan cairan interselular, dan penghilangan produk dekomposisi, dan stabilisasi keseimbangan asam-basa, dan regulasi keseimbangan garam air, dan sebagainya. Semua tugas ini dipecahkan karena buang air kecil. Reabsorpsi tubular merupakan salah satu tahap proses ini.
Reabsorpsi tubular
Sehari, ginjal dilewatkan hingga 180 L urine primer. Cairan ini tidak dikeluarkan dari tubuh: yang disebut filtrat melewati tubulus, dimana hampir semua cairan diserap, dan zat yang diperlukan untuk kehidupan - asam amino, unsur jejak, vitamin, kembali ke darah. Produk disintegrasi dan metabolisme dilepaskan dengan urine sekunder. Volumenya jauh lebih sedikit - sekitar 1,5 liter per hari.
Struktur nefron
Sel ginjal "bekerja" terdiri dari bagian-bagian berikut.
- Renal body - kapsul glomerulus, di dalamnya adalah kapiler.
- Proksimal berbelit tubulus.
- Lingkaran Henle terdiri dari bagian yang turun dan naik. Turunan halus terletak di substansi otak, membungkuk di bawah 180 derajat agar bisa naik ke zat kortikal ke tingkat glomerulus. Bagian ini membentuk bagian tipis dan tebal menaik.
- Distal, tubulus berbelit.
- Bagian akhir adalah fragmen pendek yang terhubung ke tabung pengumpul.
- Mengumpulkan tabung - terletak di substansi otak, mengalihkan urin sekunder ke dalam pelvis ginjal.
Prinsip umum penempatan adalah sebagai berikut: di korteks terletak tubulus glomerulus, proksimal dan distal, di bagian menaiki serebral dan menaik tebal dan tabung pengumpul. Bagian tipis, tabung pengumpul tetap berada di dalam substansi otak bagian dalam.
Pada video nefron:
Mekanisme reabsorpsi
Untuk realisasi reabsorpsi tabung, mekanisme molekuler digunakan, serupa dengan pergerakan molekul melalui membran plasma: difusi, endositosis, transport pasif dan aktif, dan sebagainya. Yang paling penting adalah transportasi aktif dan pasif.
Aktif - dilakukan terhadap gradien elektrokimia. Hal ini membutuhkan energi dan sistem transportasi khusus.
Dua jenis transport aktif dipertimbangkan:
- Primary-active - energi yang dilepaskan saat pembelahan adenosine triphosphate digunakan. Jadi, misalnya, ion natrium, kalsium, potassium, hidrogen bergerak.
- Sekunder - energi tidak dihabiskan untuk transportasi. Kekuatan pendorong adalah perbedaan dalam konsentrasi natrium di sitoplasma dan lumen tubulus. Pembawa harus mencakup ion natrium. Dengan cara ini, glukosa dan asam amino melewati membran. Perbedaan jumlah natrium - kurang di sitoplasma dari luar, dijelaskan dengan menghilangkan natrium ke dalam cairan intercellular dengan keikutsertaan ATP.
Setelah mengatasi membran, kompleks dipecah menjadi pembawa - protein khusus, ion natrium dan glukosa. Pengangkut kembali ke kandang dimana ion logam berikutnya siap dilampirkan. Glukosa dari cairan interselular harus mengalir ke kapiler dan kembali ke aliran darah. Glukosa diserap kembali hanya di bagian proksimal, karena hanya disini pembawa yang dibutuhkan terbentuk.
Pengangkutan pasif - isap dilakukan pada gradien elektrokimia dan tidak memerlukan dukungan: misalnya penyerapan ion klorida di tubulus distal. Hal ini dimungkinkan untuk bergerak di sepanjang konsentrasi, elektrokimia, gradien osmotik.
Dalam prakteknya, reabsorpsi dilakukan sesuai skema yang mencakup berbagai metode transportasi. Dan tergantung daerah zat nefron yang diserap bisa berbeda atau tidak terserap sama sekali.
Sebagai contoh, air diserap di bagian nefron manapun, namun dengan metode yang berbeda:
- , sekitar 40-45% air diserap dalam tubulus proksimal oleh mekanisme osmotik - ion-ion berikut;
- 25-28% air diserap dalam lingkaran Henle oleh mekanisme rotary-proto-flow;
- pada tubulus distal distal diserap hingga 25% air. Dan jika di dua departemen sebelumnya penyerapan air dibuat terlepas dari beban airnya, maka dalam proses distal diatur: air dapat diekskresikan dengan urine sekunder atau dipertahankan.
Volume urine sekunder hanya mencapai 1% dari volume primer.
Pada proses reabsorpsi video:
Gerakan zat reabsorpsi
Ada 2 cara untuk memindahkan zat yang diserap kembali ke dalam cairan interselular: paracellular
- - transisi dilakukan melalui satu membran antara dua sel yang terhubung erat. Ini, misalnya, difusi, atau pengangkutan dengan pelarut, yaitu transport pasif;
- transcellular - "melalui kandang".Substansi mengatasi 2 membran: luminal atau apikal, yang memisahkan filtrat pada lumen tubular dari sitoplasma sel, dan basolateral, yang bertindak sebagai penghalang antara cairan interstisial dan sitoplasma. Setidaknya satu transisi diimplementasikan dengan mekanisme transport aktif.
Jenis
Metode reabsorpsi yang berbeda diterapkan di berbagai departemen nefron. Oleh karena itu, dalam praktiknya, pemisahan sering digunakan sesuai dengan karakteristik pekerjaan: bagian proksimal
- - bagian yang rumit dari tubulus proksimal;Bagian lingkaran tipis
- Henle: menaik tipis dan turun;
- distal - distal berbelit tubulus, menghubungkan dan tebal naik bagian dari lingkaran Henle.
Proximal
Menyerap hingga 2/3 air, serta glukosa, asam amino, protein, vitamin, sejumlah besar kalsium, potasium, natrium, magnesium, ion klorin. Tubulus proksimal adalah pemasok utama glukosa, asam amino dan protein ke darah, jadi tahap ini bersifat wajib dan tidak tergantung pada beban.
Reabsorpsi skema yang digunakan berbeda, yang ditentukan oleh jenis zat yang diserap.
Glukosa pada tubulus proksimal diserap hampir seluruhnya. Dari lumen tubulus ke sitoplasma, ia mengikuti membran luminal melalui countertransport. Ini adalah transportasi aktif sekunder, yang membutuhkan energi. Ini menggunakan salah satu yang dilepaskan saat ion natrium bergerak di sepanjang gradien elektrokimia. Kemudian, glukosa melewati membran basolateral dengan difusi: glukosa terakumulasi dalam sel, yang memberikan perbedaan konsentrasi. Energi
diperlukan saat melewati membran luminal, transportasi melalui membran kedua tidak memerlukan biaya energi. Dengan demikian, faktor utama pengambilan glukosa adalah transportasi natrium utama-aktif.
Dengan skema yang sama, asam amino, sulfat, kalsium fosfat anorganik, nutrisi diserap kembali.
Asam organik lemah dan basa lemah karena tingkat disosiasi yang rendah diserap kembali dengan metode difusi nonionik. Zat larut dalam matriks lipid dan diserap oleh gradien konsentrasi. Penyerapan tergantung pada tingkat pH: bila menurun, disosiasi asam menurun, dan disosiasi basa meningkat. Pada tingkat pH tinggi, disosiasi asam meningkat.
Fitur ini telah menemukan aplikasi dalam produksi zat beracun: bila diracuni ke dalam obat yang disuntikkan darah, alkalizing, yang meningkatkan derajat disosiasi asam dan membantu mengeluarkannya dengan air kencing.
Loop Henle
Jika ion logam dan air diserap kembali dalam proporsi yang sama di dalam tubulus proksimal, maka natrium dan klorin terutama diserap dalam lingkaran Henle. Air diserap dari 10 sampai 25%.
Dalam lingkaran Henle, mekanisme prototipe rotary direalisasikan, berdasarkan keistimewaan lokasi bagian turun dan naik. Bagian yang turun tidak menyerap natrium dan klorin, namun tetap permeabel terhadap air. Ion yang mengental naik, tapi untuk air itu tak tertembus. Akibatnya, penyerapan natrium klorida oleh bagian menaik menentukan tingkat penyerapan air oleh bagian yang turun.
memasuki bagian awal loop ke bawah, di mana tekanan osmotik lebih rendah dibandingkan tekanan cairan interselular. Urine menurun, melepaskan air, namun tetap mempertahankan ion natrium dan klorin.
Saat air dilepaskan, tekanan osmotik di filtrat meningkat dan mencapai nilai maksimum pada titik balik. Kemudian, urin mengikuti daerah menaik, menjaga air, tapi kehilangan ion natrium dan klorin. Pada urin canaliculus distal terjadi hipoosmotik - sampai 100-200 mosm / l. Pada kenyataannya, di bagian turun lingkaran, urin Henle berkonsentrasi, dan di bagian menaik itu diceraikan.
Pada video struktur lingkaran Lembut:
Distal
Tubulus distal dengan lemah melewati air, dan zat organik di sini tidak diserap sama sekali. Di departemen ini, pengenceran lebih lanjut dilakukan. Pada tubulus distal didapatkan sekitar 15% urin primer, dan sekitar 1%.
Saat bergerak di sepanjang tubulus distal, ia menjadi semakin banyak hyperosmotik, karena di sini kebanyakan ion diserap dan sebagian air - tidak lebih dari 10%.Pengenceran berlanjut di tabung pengumpul, dimana urin akhir terbentuk.
Keunikan segmen ini adalah kemungkinan untuk menyesuaikan penyerapan ion air dan natrium. Untuk air, regulator adalah hormon antidiuretik, dan untuk sodium itu adalah aldosteron. Norma
Untuk menilai fungsionalitas ginjal, berbagai parameter digunakan: komposisi biokimia darah dan air seni, nilai kemampuan konsentrasi, serta indeks parsial. Yang terakhir meliputi laju filtrasi glomerulus dan reabsorpsi tubular.
Tingkat filtrasi glomerulus - menunjukkan daya ekskretoris organ, ini adalah laju filtrasi urin primer yang tidak mengandung protein, melalui filter glomerulus.
Norma GFR adalah 90-140 ml / menit. Indikator tertinggi adalah di siang hari, berkurang pada malam hari, dan di pagi hari berada pada tingkat terendah. Dengan aktivitas fisik, guncangan, ginjal atau gagal jantung dan penyakit lainnya, GFR jatuh. Bisa meningkat pada tahap awal diabetes dan hipertensi.
Reabsorpsi tubular tidak diukur secara langsung, namun dihitung sebagai perbedaan antara GFR dan menit diuresis:
P =( GFD-D) x 100 / GFR, dimana,
- GFR adalah laju filtrasi glomerulus;
- D - menit diuresis;
- P - tubular reabsorpsi.
Dengan penurunan volume darah - operasi, kehilangan darah, terjadi peningkatan reabsorpsi tubular ke arah pertumbuhan. Dengan latar belakang diuretik, dengan beberapa penyakit ginjal - menurun.
Norma untuk reabsorpsi tabung adalah 95-99%.Makanya, dan begitu banyak perbedaan antara volume urin primer - hingga 180 liter, dan volume sekunder - 1-1,5 liter.
Untuk mendapatkan nilai-nilai ini, sampel Reberg digunakan. Dengan bantuannya, pembersihan dihitung - koefisien pemurnian kreatinin endogen. Untuk indeks ini, GFR dan reabsorpsi tubular dihitung.
Pasien ditahan dalam posisi berbaring selama 1 jam. Selama waktu ini, urin dikumpulkan. Analisis dilakukan pada saat perut kosong.
Setengah jam kemudian, darah diambil dari pembuluh darah.
Kemudian, jumlah kreatinin ditemukan dalam urin dan darah dan GFR dihitung dengan rumus: GFR
= M x D / P, di mana
- M adalah tingkat kreatinin kencing;
- P - kadar zat dalam plasma
- D - menit volume urine. Hal ini dihitung dengan membagi volume pada saat perpisahan.
Menurut sampel Reberg, tingkat kerusakan ginjal dapat diklasifikasikan:
- Mengurangi tingkat filtrasi menjadi 40 ml / menit adalah tanda gagal ginjal.
- Pengurangan GFR menjadi 5-15 ml / menit menunjukkan stadium penyakit.
- Mengurangi CD biasanya mengikuti beban air.
- Pertumbuhan CD dikaitkan dengan penurunan volume darah. Penyebabnya mungkin kehilangan darah, juga nefritis - dengan penyakit ini aparatus glomerulus rusak.
Regulasi reabsorpsi tubular
Sirkulasi darah di ginjal merupakan proses yang relatif otonom. Dengan perubahan tekanan darah dari 90 menjadi 190 mm.gt;Seni. Tekanan pada kapiler ginjal dipertahankan pada tingkat yang biasa. Stabilitas ini dijelaskan oleh perbedaan diameter antara membawa dan mengeluarkan pembuluh darah.
Ada dua metode yang paling penting: autoregulasi myogenic dan humoral.
Myogenic - dengan pertumbuhan tekanan darah arteri arteriolar arteri berkontraksi, yaitu tubuh menerima volume darah yang lebih kecil dan tekanan turun. Konstriksi paling sering menyebabkan angiotensin II, dengan cara yang sama seperti tromboksan dan leukotrien. Vasodilator adalah asetilkolin, dopamin dan sebagainya. Sebagai hasil dari tindakan mereka, tekanan pada kapiler glomerular dinormalisasi untuk mempertahankan tingkat GFR normal.
Humoral - yaitu, dengan bantuan hormon. Padahal, indikator utama reabsorpsi tubular adalah tingkat penyerapan air. Proses ini dapat dibagi menjadi 2 tahap: mandatory - yang dilakukan pada tubulus proksimal dan tidak tergantung pada beban air, dan yang bergantung - direalisasikan pada tubulus distal dan tabung pengumpul. Tahap ini diatur oleh hormon.
Yang utama di antara mereka - vasopressin, hormon antidiuretik. Ini mempertahankan air, yaitu, meningkatkan retensi cairan. Hormon disintesis dalam nukleus hipotalamus, bergerak ke neurohipofisis, dan dari situ ia memasuki aliran darah. Di daerah distal, ada reseptor untuk ADH.Interaksi vasopresin dengan reseptor menyebabkan peningkatan permeabilitas membran menjadi air, sehingga diserap lebih baik. Dalam kasus ini, ADH tidak hanya meningkatkan permeabilitas, tetapi juga menentukan tingkat permeabilitas.
Karena perbedaan tekanan pada parenkim dan tubulus distal, air dari filtrat tetap berada di dalam tubuh. Namun dengan latar belakang rendahnya penyerapan ion sodium diuresis bisa tetap tinggi.
Sodium ion absorption mengatur aldosteron - hormon korteks adrenal, serta hormon natriuretik.
Pengaruhnya terhadap bagian tabung pengumpul sangat kuat. Hormon "bekerja" baik di ginjal, maupun di kelenjar, dan di saluran pencernaan, meningkatkan penyerapan natrium. Juga, aldosteron mengatur sensitivitas reseptor terhadap ADH.
Aldosteron muncul karena alasan lain. Dengan penurunan tekanan darah, renin, zat yang mengendalikan nada pembuluh darah, disintesis. Di bawah pengaruh renin, agglobulin dari darah diubah menjadi angiotensin I, dan kemudian menjadi angiotensin II.Yang terakhir bertindak sebagai vasokonstriktor terkuat. Selain itu, ini memicu produksi aldosteron, yang menyebabkan reabsorpsi ion natrium, yang menyebabkan retensi air. Mekanisme ini - retensi air dan vasokonstriksi, menciptakan tekanan darah optimal dan menormalkan aliran darah.
Hormon Natriyurethic terbentuk di atrium saat diregangkan. Sekali di dalam ginjal, zat ini mengurangi reabsorpsi ion natrium dan air. Dalam kasus ini, jumlah air yang masuk ke urine sekunder meningkat, yang mengurangi volume darah total, yaitu peregangan atrium menghilang.
Selain itu, tingkat reabsorpsi tubular dipengaruhi oleh hormon lain: hormon paratiroid
- - meningkatkan penyerapan kalsium;
- thyreocalcioninine - mengurangi tingkat reabsorpsi ion logam ini;
- epinefrin - pengaruhnya tergantung pada dosis: dengan sejumlah kecil adrenalin mengurangi penyaringan GFR, dalam dosis besar - di sini reabsorpsi tubular meningkat;
- hormon tiroksin dan somatropik - meningkatkan diuresis;
- insulin - meningkatkan penyerapan ion potasium.
Mekanisme pengaruh berbeda. Dengan demikian, prolaktin meningkatkan permeabilitas membran sel untuk air, dan parathyrin mengubah gradien osmotik interstitium, sehingga mempengaruhi pengangkutan osmotik air.
Reabsorpsi kanal adalah mekanisme yang menyebabkan kembalinya air, trace element dan nutrisi ke dalam darah. Ada reabsorpsi kembali, di semua area nefron, namun sesuai dengan skema yang berbeda.