जल का पुनःअवशोषण और एक्वापोरिन

जल का पुनःअवशोषण अधिकांश फ़िल्टर्ड जल को रक्त में वापस लौटाता है और, अपने विनियमित चरण में, मूत्र की अंतिम मात्रा और सांद्रता को निर्धारित करता है। जल एक्वापोरिन, जो झिल्ली जल चैनलों का एक परिवार है, के माध्यम से नलिकाकार उपकला को पार करता है। संग्रह नलिका में, वैसोप्रेसिन इन चैनलों में से एक, एक्वापोरिन-2, के अंतर्वेश को नियंत्रित करता है, जिससे गुर्दा शरीर की जल आवश्यकताओं के अनुसार तनु और सांद्रित मूत्र के बीच स्विच कर पाता है।

Definition

वृक्क जल पुनःअवशोषण एक्वापोरिन जल चैनलों के माध्यम से नलिकाकार लुमेन से रक्त में जल की परासरणी रूप से प्रेरित गति है; संग्रह नलिका में इसे वैसोप्रेसिन द्वारा विनियमित किया जाता है, जो एक्वापोरिन-2 की शीर्ष प्रचुरता को नियंत्रित करता है और इस प्रकार जल पारगम्यता को नियंत्रित करता है जो अंतिम मूत्र सांद्रता को निर्धारित करता है।

Scope

यह विषय बताता है कि जल एक्वापोरिन के माध्यम से परासरण द्वारा नेफ्रॉन को कैसे पार करता है, समीपस्थ नलिका और अवरोही अंग की संवैधानिक जल पारगम्यता, और संग्रह नलिका का वैसोप्रेसिन-विनियमित जल पुनःअवशोषण जो अंतिम मूत्र सांद्रता को निर्धारित करता है। यह एक शारीरिक संदर्भ प्रविष्टि है, नैदानिक ​​मार्गदर्शन नहीं।

Core questions

• जल नलिकाकार उपकला को कैसे पार करता है?
• एक्वापोरिन क्या हैं और वृक्क आइसोफॉर्म कहाँ व्यक्त होते हैं?
• वैसोप्रेसिन संग्रह-नलिका जल पारगम्यता को कैसे नियंत्रित करता है?
• एक्वापोरिन-मध्यस्थ परिवहन मेडुलरी परासरणी प्रवणता के साथ कैसे परस्पर क्रिया करता है?

Key concepts

• जल पुनःअवशोषण के लिए प्रेरक शक्ति के रूप में परासरण
• एक्वापोरिन जल चैनल
• समीपस्थ नलिका और अवरोही अंग में एक्वापोरिन-1
• संग्रह नलिका शीर्ष झिल्ली में एक्वापोरिन-2
• वैसोप्रेसिन (एंटीडाययूरेटिक हार्मोन) विनियमन
• एक्वापोरिन-2 का झिल्ली में आवागमन
• जल पारगम्यता का मेडुलरी प्रवणता से युग्मन

Mechanisms

जल का पुनःअवशोषण निष्क्रिय होता है और विलेय परिवहन द्वारा स्थापित परासरणी प्रवणता का अनुसरण करता है, लेकिन इसके लिए जल-पारगम्य झिल्ली की आवश्यकता होती है। एक्वापोरिन-1 समीपस्थ नलिका और अवरोही पतली अंग में संवैधानिक उच्च जल पारगम्यता प्रदान करता है, इसलिए जल वहां विलेय के अनुपात में पुनःअवशोषित होता है। संग्रह नलिका विनियमित स्थल है: वैसोप्रेसिन बेसोलेटरल रिसेप्टर्स से बंधता है, इंट्रासेलुलर चक्रीय एएमपी बढ़ाता है, और एक्वापोरिन-2 चैनलों को शीर्ष झिल्ली में डालने को ट्रिगर करता है। इन चैनलों की उपस्थिति में, जल लुमेन से हेनले के लूप द्वारा निर्मित हाइपरऑस्मोटिक मेडुलरी इंटरस्टिटियम में खींचा जाता है, जिससे मूत्र सांद्रित होता है; जब वैसोप्रेसिन कम होता है, तो एक्वापोरिन-2 वापस ले लिया जाता है, संग्रह नलिका जल-अभेद्य रहती है, और तनु मूत्र उत्सर्जित होता है। बेसोलेटरल एक्वापोरिन पुनःअवशोषित जल को रक्त में वापस लौटाते हैं।

Clinical relevance

वैसोप्रेसिन द्वारा एक्वापोरिन-2 का विनियमन इस बात का आणविक आधार है कि शरीर जल संतुलन और प्लाज्मा परासरणीयता का बचाव कैसे करता है, जो मूत्र सांद्रता और तनुकरण के विकारों को समझने के लिए संदर्भ पृष्ठभूमि प्रदान करता है। यह प्रविष्टि जल प्रबंधन के सामान्य शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और नैदानिक ​​या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

यहां का विवरण आणविक शरीर विज्ञान समीक्षाओं पर आधारित है जिन्होंने वृक्क एक्वापोरिन की पहचान की, उनके खंडीय वितरण का मानचित्रण किया, और वैसोप्रेसिन-एक्वापोरिन-2 मार्ग और मूत्र-सांद्रण तंत्र में इसकी भूमिका को चित्रित किया, जैसा कि उद्धृत किया गया है।

History

समर्पित जल चैनलों के अस्तित्व का अनुमान लंबे समय से कुछ झिल्लियों की उच्च जल पारगम्यता से लगाया गया था, लेकिन इसकी पुष्टि तभी हुई जब पहले एक्वापोरिन प्रोटीन की पहचान की गई, इस कार्य को रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली। बाद के अध्ययनों ने एक्वापोरिन-1 को समीपस्थ नेफ्रॉन और एक्वापोरिन-2 को संग्रह नलिका में स्थानीयकृत किया और स्थापित किया कि वैसोप्रेसिन एक्वापोरिन-2 के आवागमन को नियंत्रित करता है, जिससे शास्त्रीय जल शरीर विज्ञान को परिभाषित चैनलों से जोड़ा गया।

Key figures

• Peter Agre
• Mark A. Knepper
• Soren Nielsen

Seminal works

• nielsen-2002
• knepper-2015

Frequently asked questions

एक्वापोरिन क्या हैं?

एक्वापोरिन झिल्ली प्रोटीन होते हैं जो चैनल बनाते हैं जिससे जल कोशिका झिल्ली को तेजी से पार कर पाता है; विभिन्न आइसोफॉर्म विशिष्ट नेफ्रॉन खंडों में व्यक्त होते हैं और पुनःअवशोषण के लिए आवश्यक जल पारगम्यता के लिए जिम्मेदार होते हैं।

वैसोप्रेसिन गुर्दे को मूत्र को सांद्रित करने की अनुमति कैसे देता है?

वैसोप्रेसिन संग्रह-नलिका कोशिकाओं को अपनी शीर्ष झिल्ली में एक्वापोरिन-2 चैनल डालने का संकेत देता है, जिससे नलिका जल-पारगम्य हो जाती है ताकि जल परासरणी रूप से सांद्रित मेडुलरी इंटरस्टिटियम में खींचा जाए, जिससे कम मात्रा में अधिक सांद्रित मूत्र निकलता है।