Реабсорбция в проксимальных канальцах

Проксимальный каналец является первым сегментом нефрона с наибольшей реабсорбционной способностью. Он реабсорбирует примерно две трети отфильтрованного натрия и воды, а также практически всю отфильтрованную глюкозу, аминокислоты и бикарбонат, возвращая их в кровь. Его плотная щеточная кайма, обилие митохондрий и натрий-зависимые транспортеры делают его основным участком для объемной реабсорбции.

Definition

Реабсорбция в проксимальных канальцах — это высокоэффективное восстановление отфильтрованной воды и растворенных веществ в проксимальном сегменте нефрона, движимое базолатеральной Na+/K+-АТФазой и опосредованное апикальными натрий-зависимыми котранспортерами и обменниками, возвращающее основную часть клубочкового фильтрата в перитубулярную кровь.

Scope

Эта тема охватывает клеточный механизм и основные реабсорбционные функции проксимального канальца: натрий-зависимый захват глюкозы, аминокислот и фосфата; реабсорбцию бикарбоната; и в значительной степени изоосмотическую реабсорбцию воды и солей. Это физиологическая справочная информация, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как проксимальный каналец реабсорбирует такую большую часть фильтрата?
• Как глюкоза, аминокислоты и фосфат связаны с поглощением натрия?
• Как реабсорбируется отфильтрованный бикарбонат в этом сегменте?
• Почему проксимальная реабсорбция описывается как изоосмотическая?

Key concepts

• Щеточная кайма и большая площадь поверхности
• Na+/K+-АТФаза как базолатеральный насос
• Натрий-глюкозный котранспорт (SGLT)
• Натрий-зависимый транспорт аминокислот и фосфата
• Na+/H+ обмен и реабсорбция бикарбоната
• Транспортный максимум и почечный порог для глюкозы
• Изоосмотическая реабсорбция
• Клубочково-канальцевый баланс

Mechanisms

Базолатеральная Na+/K+-АТФаза выкачивает натрий из клетки, поддерживая низкий внутриклеточный уровень натрия и создавая входящий электрохимический градиент. Апикальные транспортеры используют этот градиент для вторичного активного транспорта: натрий-глюкозные котранспортеры перемещают глюкозу, натрий-зависимые переносчики перемещают аминокислоты и фосфат, а Na+/H+ обменник секретирует протоны, которые вместе с карбоангидразой обеспечивают реабсорбцию отфильтрованного бикарбоната. Реабсорбированные растворенные вещества повышают осмоляльность перитубулярной жидкости, и вода следует осмотически через аквапорин-1 и парацеллюлярный путь, поэтому реабсорбированная жидкость почти изоосмотична плазме. Проксимальный каналец также генерирует аммоний и регулирует его транспорт в ответ на системный кислотно-основной статус.

Clinical relevance

Поскольку проксимальный каналец устанавливает почечный порог для глюкозы и реабсорбирует большую часть отфильтрованного бикарбоната, его физиология лежит в основе интерпретации глюкозурии и проксимального кислотно-основного обмена. Данная статья описывает нормальный проксимальный транспорт в качестве базовых знаний и не содержит рекомендаций по диагностике или лечению.

Evidence & guidelines

Механизмы, суммированные здесь, основаны на обзорах сегментарной физиологии проксимального нефрона и его кислотно-основной функции, интегрируя данные микропункции, перфузии канальцев и молекулярных транспортеров.

History

Микропункционный забор жидкости из проксимальных канальцев установил, что этот сегмент реабсорбирует основную часть фильтрата почти изоосмотически. Последующие молекулярные исследования идентифицировали специфические натрий-зависимые котранспортеры, обменники и водный канал аквапорин-1, которые объясняют этот высокоэффективный транспорт и его регуляцию кислотно-основным балансом.

Key figures

• Carl W. Gottschalk
• Orson W. Moe
• Norman P. Curthoys

Seminal works

• wright-2004
• zhuo-2013
• curthoys-2014

Frequently asked questions

Почему глюкоза обычно не появляется в моче?

Отфильтрованная глюкоза реабсорбируется натрий-глюкозными котранспортерами в проксимальном канальце, и при нормальных концентрациях в плазме отфильтрованная нагрузка остается ниже транспортного максимума, поэтому практически вся она реабсорбируется до попадания в мочу.

Что означает изоосмотическая реабсорбция?

По мере того как проксимальный каналец реабсорбирует растворенные вещества, вода следует осмотически пропорционально, поэтому жидкость, остающаяся в просвете, сохраняет осмоляльность, близкую к плазме, хотя ее объем уменьшается.