Съдържание
- Филтриране на кръв в нефроните
- Глюкозна филтрация в гломерула
- Реабсорбция на глюкоза в бъбреците
- Натриев зависими глюкозни котранспортери
- Преносител на глюкоза: GLUT2
Когато бъбреците филтрират кръвта, за да отстранят отпадните продукти, те първоначално преминават кръвта през мембрана, която премахва големи молекули като протеини, но пропуска отпадните продукти, соли, водни молекули, аминокиселини и захари, като глюкоза, да преминават през тях. За да се гарантира, че ценни молекули като глюкоза и аминокиселини не се отделят заедно с отпадните продукти, бъбрекът трябва да ги абсорбира. Реабсорбцията на глюкоза е процес, който протича в проксималния канал.
Филтриране на кръв в нефроните
Кръвта се влива в бъбрека през бъбречната артерия, която се разклонява и подразделя на по-малки съдове, за да доставя кръв на нефроните. Нефроните са функционалните единици на бъбрека, които извършват действителната филтрация и реабсорбция; има приблизително един милион от тях във всеки бъбрек на възрастен човек. Всеки нефрон се състои от мрежа от капиляри, където се извършва филтрация и реабсорбция.
Глюкозна филтрация в гломерула
Кръвта тече през топка от капиляри, наречена гломерул. Тук кръвното налягане кара вода, разтворени соли и малки молекули като отпадни продукти, аминокиселини и глюкоза да изтекат през стените на капилярите в структура, наречена Bowmans капсула, която заобикаля гломерула. Тази първоначална стъпка премахва отпадъчните продукти от кръвта, като същевременно предотвратява загубата на клетки като червени кръвни клетки или протеини, но също така премахва ценни молекули като глюкоза от кръвния поток. Отстраняването на необходимите разтворители налага следващата стъпка в процеса на филтрация: реабсорбция.
Реабсорбция на глюкоза в бъбреците
Тръбната част на нефрона се състои от проксималния канал, бримката на Хенле и дисталния канал. Дисталните тубули и проксималните тубули изпълняват противоположни функции. Докато проксималният тубул реабсорбира разтворимите вещества в кръвоснабдяването, дисталният тубул отделя отпадъчни разтвори, които ще се отделят с урината. Реабсорбцията на глюкоза се осъществява в проксималния канал на нефрона, тръба, водеща от капсулата на Bowmans. Клетките, които се редят в проксималната тръба, улавят ценни молекули, включително глюкоза. Механизмът на реабсорбция е различен за различните молекули и разтворители. За глюкозата участват два процеса: процесът, при който глюкозата се резорбира през апикалната мембрана на клетката, което означава мембраната на клетката, която е обърната към проксималния канал, и след това механизма, чрез който глюкозата се прехвърля през противоположната мембрана на клетката в кръвния поток.
Натриев зависими глюкозни котранспортери
Вградени в апикалната мембрана на клетките, облицоващи проксималната тръба, са протеини, които действат като малки молекулни помпи, за да изгонят натриевите йони от клетката и калиевите йони, изразходвайки запасената клетъчна енергия в процеса. Това помпено действие гарантира, че концентрацията на натриеви йони е много по-висока в проксималната тръба, отколкото в клетката, като изпомпване на вода в резервоар за съхранение на върха на хълма, за да може да върши работа, докато тече обратно надолу.
Разтворените във вода разтвори в природата са склонни да дифундират от области с висока до ниска концентрация, което кара натриевите йони да се връщат обратно в клетката. Клетката се възползва от този градиент на концентрация, използвайки протеин, наречен натриев зависим глюкозен котранспортер 2 (SGLT2), който свързва кръстосания мембранен транспорт на натриев йон към транспорта на глюкозна молекула. По същество SGLT2 е малко като глюкозна помпа, задвижвана от натриевите йони, които се опитват да се върнат в клетката.
Преносител на глюкоза: GLUT2
След като глюкозата е вътре в клетката, връщането й в кръвния поток е прост процес. Протеините, наречени глюкозни преносители или GLUT2, се вграждат в клетъчната мембрана в съседство с кръвообращението и пренасят глюкозата през мембраната обратно в кръвта. Обикновено глюкозата е по-концентрирана вътре в клетката, така че клетката не трябва да изразходва никаква енергия за този последен етап. GLUT2 играе до голяма степен пасивна роля като въртяща се врата, която позволява на изходящите глюкозни молекули да се промъкнат през. Не цялата глюкоза може да се резорбира при хора с хипергликемия или висока кръвна захар. Излишната глюкоза трябва да се секретира от дисталния канал и да се предаде в урината.