Механізми реабсорбції в канальцях. Активний транспорт в нирках

Речовина, яка підлягає реабсорбції, має (1) переміститися через епітеліальну вистилку канальця в міжклітинну рідину, а потім (2) через мембрани перітубулярних капілярів - назад в кров. Отже, реабсорбція води і розчинених речовин - процес багатоетапний. Перенесення речовин через епітелій канальців в міжклітинну рідину здійснюється за допомогою механізмів активного і пасивного транспорту. Наприклад, вода і розчинені в ній речовини здатні проникати в клітини або безпосередньо через мембрану (трансцеллюлярной), або використовуючи проміжки між клітинами (парацеллюлярной).

потім після попадання в міжклітинну рідину решту шляху розчини здійснюють шляхом ультрафільтрації (масового пересування), опосередкованої гидростатическими і колоїдно-осмотичним силами. Під дією результуючої сили, спрямованої на реабсорбцію води і розчинених в ній речовин з міжклітинної рідини в кров, перітубулярние капіляри виконують функцію, подібну до венозними кінцями більшості капілярів.

використовуючи енергію, вироблену в процесі обміну, активний транспорт здатний переміщати розчинені речовини проти електрохімічного градієнта. Вид транспорту, який залежить від витрат енергії, отриманої, наприклад, при гідролізі аденозинтрифосфату, називають первинно активним транспортом. Як приклад такого транспорту наведемо натрій-калієву АТФ-азу, діяльність якої здійснюється в багатьох частинах канальцевої системи.

вид транспорту, який безпосередньо не залежить від джерела енергії, наприклад обумовлений градієнтом концентрації, називають вдруге активним транспортом. Прикладом цього виду транспорту є реабсорбція глюкози в проксимальному канальці. Вода завжди реабсорбується пасивно за допомогою механізму, званого осмосом. Під цим терміном мають на увазі дифузію води з області з низькою концентрацією речовини (високий вміст води) в область з високою концентрацією речовини (низьким вмістом води).
розчинені речовини можуть переміщатися через мембрану епітеліоцитів або через міжклітинні проміжки.

реабсорбция в нирках

Клітини ниркових канальців, як і інші епітеліоцити, утримуються один з одним за допомогою щільних контактів. З боків контактують між собою клітин позаду цих сполук розташовані міжклітинні проміжки. Розчинені речовини можуть реабсорбироваться через клітку, використовуючи трансцеллюлярной шлях, або ж проникати через область щільного контакту і міжклітиннихпроміжків по парацеллюлярной шляху. Цей спосіб транспорту також використовується в деяких сегментах нефрона, особливо в проксимальних канальцях, де реабсорбуються вода і такі речовини, як іони калію, магнію, хлору.

Первинно активний транспорт через мембрану пов`язаний з гідролізом АТФ. Особливе значення первинно активного транспорту в тому, що з його допомогою розчинені речовини можуть переміщатися проти електрохімічного градієнта. Енергію, необхідну для цього виду транспорту, надає АТФ, гідроліз молекули якої забезпечується пов`язаної з мембраною АТФ-азой. Фермент АТФ-аза є також складовою частиною транспортної системи, приєднується і переміщує розчинені речовини через мембрану. Відомі первинно активні системи перенесення речовин включають такі АТФ-ази: натрій-калієву, переносить іони водню, воднево-калієву і кальцієву.

Яскравим прикладом роботи системи первинно активного транспорту є процес реабсорбції натрію через мембрану проксимального звивистих канальців. Вона розташована на бічних поверхнях епітеліальних клітин ближче до базальної мембрані і являє собою потужний Nа + / К + -насос. Його АТФ-аза постачає систему енергією, що вивільняється з гідролізом АТФ і використовується для перенесення іонів Na + з клітини в міжклітинний простір. В цей же час калій з міжклітинної рідини переноситься в клітину. Діяльність цього іонного насоса спрямована на підтримку в клітці високої концентрації калію і низькою - натрію.

Крім того, створюється відносна різниця потенціалів з зарядом усередині клітини близько -70 мВ. Виведення натрію за допомогою насоса, розташованого на мембрані базолатеральной області клітини, сприяє його дифузії назад в клітку через область, звернену в просвіт канальця, з наступних причин: (1) наявність градієнта концентрації для натрію, спрямованого з просвіту канальця в клітку, т.к . його концентрація в клітині низька (12 мекв / л), в просвіті - висока (140 мекв / л) - (2) негативний заряд всередині клітини (-70 мВ) притягує позитивно заряджені іони Na.

Активна реабсорбція натрію за допомогою натрій-калієвої АТФ-ази відбувається в багатьох частинах канальцевої системи нефрона. У певних її частинах існують додаткові механізми, що забезпечують реабсорбцію великої кількості натрію в клітку. У проксимальному канальці сторона клітки, звернена в просвіт канальця, представлена щіткової облямівкою, що збільшує площу поверхні приблизно в 20 разів. На цій мембрані також розташовані білки-переносники, які приєднують і переносять натрій з просвіту канальців в клітку, забезпечуючи їм полегшену дифузію. Ці білки-переносники також відіграють важливу роль у вторинно активному транспорті інших речовин, таких як глюкоза і амінокислоти. Детально цей процес викладено далі.
Таким чином, процес реабсорбції іонів Na + з просвіту канальців назад в кров складається мінімум з трьох етапів.

1. Дифузія іонів Na + через мембрану клітин епітелію канальців (звану також апикальной мембраною) всередину клітин по електрохімічного градієнту, підтримуваного Nа + / К + -насосом, який розташований на базолатеральной стороні мембрани.

2. Перенесення натрію через базолатеральную мембрану в міжклітинну рідину. Здійснюється проти електрохімічного градієнта за допомогою Nа + / К + -насоса, що володіє АТФ-азной активністю.

3. реабсорбція натрію, води та інших речовин з міжклітинної рідини в перітубулярние капіляри шляхом ультрафільтрації - пасивного процесу, що забезпечується градієнтами гідростатичного і колоїдно-осмотичного тиску.


Поділитися в соц мережах:

Cхоже