بازجذب و ترشح توبولی
بازجذب و ترشح توبولی دو فرایند انتقالی هستند که فیلتره بزرگ و تقریباً بدون پروتئین تولید شده در گلومرول را به حجم کمی از ادرار قطعی تبدیل میکنند. بازجذب بیشتر آب فیلتر شده، الکترولیتها، گلوکز، اسیدهای آمینه و بیکربنات را از لومن توبولی به خون اطراف توبولی بازمیگرداند، در حالی که ترشح، املاح انتخابی را از خون به داخل لومن برای دفع منتقل میکند. این دو فرایند با هم به نفرون اجازه میدهند تا حجم و ترکیب مایعات بدن را به دقت تنظیم کند.
Definition
بازجذب توبولی حرکت آب و املاح فیلتر شده از لومن توبولی، از طریق اپیتلیوم توبولی، به داخل مویرگهای اطراف توبولی است؛ ترشح توبولی حرکت املاح از خون اطراف توبولی به داخل لومن توبولی است. مقدار هر ماده دفع شده برابر است با مقدار فیلتر شده، منهای آنچه بازجذب شده، به اضافه آنچه ترشح شده است.
Scope
این بخش به بررسی نحوه مدیریت قطعهای فیلتره در طول نفرون میپردازد: بازجذب عمده در توبول پروگزیمال، عملکرد جریان متقابل (countercurrent) در قوس هنله، تنظیم دقیق در توبول دیستال و مجرای جمعکننده، مسیرهای ترشحی که یونهای آلی و پروتونها را پاک میکنند، و بازجذب آب با واسطه آکواپورینها. این مباحث به عنوان موضوعات مرجع فیزیولوژیک مطرح میشوند، نه به عنوان مدیریت بالینی.
Sub-topics
Core questions
- چگونه هر املاح فیلتر شده در طول بخشهای متوالی نفرون بازجذب یا ترشح میشود؟
- کدام انتقال ترانسسلولی و فعال است در مقابل پاراسلولی و غیرفعال؟
- چگونه بخشها برای تعیین حجم و ترکیب نهایی ادرار همکاری میکنند؟
- چگونه انتقال قطعهای توسط هورمونها و شرایط لومنی تنظیم میشود؟
Key concepts
- انتقال ترانسسلولی در مقابل پاراسلولی
- انتقال فعال اولیه و ثانویه
- حداکثر انتقال (Tm) و آستانه کلیوی
- گرادیان سدیم به عنوان نیروی محرکه برای انتقال جفت شده
- تعادل گلومرولوتوبولی
- دفع = فیلتراسیون - بازجذب + ترشح
- تخصص قطعهای در طول نفرون
Mechanisms
پمپ Na+/K+-ATPase بازولترال، سدیم داخل سلولی را در سطح پایین نگه میدارد و گرادیان الکتروشیمیایی را ایجاد میکند که بیشتر انتقال توبولی را هدایت میکند. در توبول پروگزیمال، این گرادیان بازجذب گلوکز، اسیدهای آمینه، فسفات و بیکربنات را از طریق کوترانسپورترها و مبدلهای جفت شده تأمین میکند و بخش عمده فیلتره را به صورت ایزواسموتیک بازیابی میکند. قوس هنله از بازجذب فعال NaCl در بخش صعودی ضخیم و غیرقابل نفوذ به آب استفاده میکند تا یک فضای بینابینی مدولاری هایپراسموتیک را از طریق تکثیر جریان متقابل (countercurrent multiplication) ایجاد کند. توبول دیستال و مجرای جمعکننده سپس سدیم، پتاسیم، اسید و آب باقیمانده را تحت کنترل هورمونی تنظیم میکنند. ترانسپورترهای ترشحی، آنیونهای آلی، کاتیونهای آلی و پروتونها را به داخل لومن منتقل میکنند، و آکواپورینها نفوذپذیری آب را تعیین میکنند که غلظت نهایی ادرار را مشخص میسازد.
Clinical relevance
از آنجا که هر بخش نفرون از ترانسپورترهای متمایزی استفاده میکند، درک بازجذب و ترشح توبولی مبنای چگونگی تفسیر اختلالات الکترولیتی و اسید-باز توسط پزشکان و نحوه عملکرد یا مدیریت بسیاری از داروها در کلیه است. این مدخل فیزیولوژی طبیعی انتقال را به عنوان پیشزمینهای برای استدلال در مورد عملکرد کلیه توصیف میکند؛ این یک راهنما برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Evidence & guidelines
فیزیولوژی انتقالی که در اینجا خلاصه شده است، بر اساس دههها مطالعات میکروپانکچر، پرفیوژن توبول جدا شده، و مطالعات ترانسپورترهای مولکولی است که در بررسیهای فیزیولوژی مانند خلاصههای قطعهای انتقال پروگزیمال، مکانیسم تغلیظ ادرار، آکواپورینهای کلیوی، و انتقال یونهای آلی کلیوی که در این مدخل ذکر شدهاند، تثبیت شده است.
History
درک مدرن از انتقال توبولی از آزمایشهای میکروپانکچر قرن بیستم که مایع را از بخشهای منفرد نفرون نمونهبرداری میکردند و از تکنیکهای توبول پرفیوژن جدا شده که انتقال را در بخشهای تعریف شده اندازهگیری میکردند، نشأت گرفت. سپس عصر مولکولی، کوترانسپورترها، کانالها، مبدلها و آکواپورینهای خاص مسئول هر مرحله را شناسایی کرد و فیزیولوژی قطعهای کلاسیک را به پروتئینهای غشایی تعریف شده پیوند داد.
Key figures
- Carl W. Gottschalk
- Maurice B. Burg
- Peter Agre
- Mark A. Knepper
Related topics
Seminal works
- nielsen-2002
- wright-2004
- sands-2014
Frequently asked questions
- تفاوت بین بازجذب و ترشح چیست؟
- بازجذب، آب و املاح فیلتر شده را از لومن توبولی به داخل خون بازمیگرداند و آنها را حفظ میکند؛ ترشح، املاح را از خون به داخل لومن منتقل میکند تا بتوانند در ادرار دفع شوند.
- چرا توبول پروگزیمال مسئول بیشتر بازجذب است؟
- ترانسپورترهای با ظرفیت بالا و جفت شده با سدیم و سطح وسیع آن، بخش عمده آب فیلتر شده، الکترولیتها، گلوکز، اسیدهای آمینه و بیکربنات را بازجذب میکنند و بخشهای پاییندست را برای تنظیمات دقیقتر باقی میگذارند.