सोडियम पुनर्अवशोषण। वृक्क नलिकाओं में प्रोटीन, सोडियम और क्लोरीन का पुनर्अवशोषण और स्राव। ग्लूकोज पुन: अवशोषण का तंत्र

विवरण

पुनर्अवशोषण वृक्क नलिकाओं के लुमेन से रक्त में पदार्थों का परिवहन हैपेरी-ट्यूबलर केशिकाओं के माध्यम से बहती है। पुन: अवशोषित हो जाता है प्राथमिक मूत्र की मात्रा का 65%(लगभग 120 एल / दिन। यह 170 एल था, 1.5 जारी किया गया था): पानी, खनिज लवण, सभी आवश्यक कार्बनिक घटक (ग्लूकोज, अमीनो एसिड)। परिवहन निष्क्रिय(ऑस्मोसिस, इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट डिफ्यूजन) और सक्रिय(प्रोटीन वाहक अणुओं की भागीदारी के साथ प्राथमिक-सक्रिय और द्वितीयक-सक्रिय)। परिवहन प्रणालियाँ छोटी आंत की तरह ही होती हैं।

दहलीज पदार्थ - आमतौर पर पूरी तरह से पुन: अवशोषित(ग्लूकोज, अमीनो एसिड) और मूत्र में तभी उत्सर्जित होते हैं जब रक्त प्लाज्मा में उनकी एकाग्रता एक थ्रेशोल्ड मान (तथाकथित "उत्सर्जन सीमा") से अधिक हो जाती है। ग्लूकोज के लिए, उत्सर्जन सीमा 10 mmol / l (सामान्य रक्त शर्करा 4.4-6.6 mmol / l) है।

दहलीज रहित पदार्थ - रक्त प्लाज्मा में उनकी एकाग्रता की परवाह किए बिना हमेशा उत्सर्जित होते हैं... वे पुन: अवशोषित नहीं होते हैं या आंशिक रूप से पुन: अवशोषित होते हैं, उदाहरण के लिए, यूरिया और अन्य मेटाबोलाइट्स।

वृक्क फिल्टर के विभिन्न भागों के काम का तंत्र।

1. समीपस्थ नलिका मेंग्लोमेरुलर निस्यंदन की एकाग्रता की प्रक्रिया उत्पन्न होती है, और यहाँ सबसे महत्वपूर्ण बिंदु लवण का सक्रिय अवशोषण है। सक्रिय परिवहन की सहायता से, नलिका के इस भाग से लगभग 67% Na + पुन: अवशोषित हो जाता है। पानी की लगभग आनुपातिक मात्रा और कुछ अन्य विलेय, जैसे क्लोरीन आयन, सोडियम आयनों का निष्क्रिय रूप से अनुसरण करते हैं। इस प्रकार, निस्यंद के हेनले लूप में पहुंचने से पहले, लगभग 75% पदार्थ इससे पुन: अवशोषित हो जाते हैं। नतीजतन, रक्त प्लाज्मा और ऊतक तरल पदार्थ के संबंध में ट्यूबलर द्रव आइसोस्मोटिक बन जाता है।

समीपस्थ नलिका के लिए आदर्श रूप से अनुकूल है नमक और पानी का गहन पुनर्अवशोषण... उपकला के कई माइक्रोविली तथाकथित ब्रश बॉर्डर बनाते हैं, जो वृक्क नलिका लुमेन की आंतरिक सतह को कवर करता है। अवशोषित सतह की इस व्यवस्था के साथ, कोशिका झिल्ली का क्षेत्र बहुत बढ़ जाता है और परिणामस्वरूप, नलिका के लुमेन से उपकला कोशिकाओं में नमक और पानी के प्रसार की सुविधा होती है।

2. हेनले के लूप का अवरोही घुटना और आरोही घुटने का भागभीतरी परत में स्थित है मज्जा, बहुत पतली कोशिकाओं से मिलकर बनता है जिसमें ब्रश की सीमा नहीं होती है, और माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या कम होती है। नेफ्रॉन के पतले वर्गों की आकृति विज्ञान नलिका की दीवार के माध्यम से विलेय के सक्रिय परिवहन की अनुपस्थिति को इंगित करता है। नेफ्रॉन के इस क्षेत्र में, NaCl बहुत खराब तरीके से नलिका की दीवार में प्रवेश करता है, यूरिया कुछ बेहतर होता है, और पानी बिना किसी कठिनाई के गुजरता है।

3. हेनले के लूप के आरोही घुटने के पतले खंड की दीवारनमक परिवहन के संबंध में भी निष्क्रिय। फिर भी, इसमें Na + और Cl- के लिए उच्च पारगम्यता है, लेकिन यूरिया के लिए कम पारगम्यता और पानी के लिए लगभग अभेद्य है।

4. हेनले के लूप के आरोही घुटने का मोटा भागगुर्दे के मज्जा में स्थित, शेष निर्दिष्ट लूप से भिन्न होता है। यह लूप लुमेन से इंटरस्टीशियल स्पेस में Na + और Cl- को सक्रिय रूप से स्थानांतरित करता है। नेफ्रॉन का यह भाग, आरोही घुटने के बाकी हिस्सों के साथ, अत्यंत जलरोधी होता है। NaCl के पुन:अवशोषण के कारण, द्रव ऊतक द्रव की तुलना में डिस्टल नलिका में कुछ हद तक हाइपोस्मोटिक में प्रवेश करता है।

5. डिस्टल ट्यूब्यूल दीवार के माध्यम से पानी की आवाजाही- प्रक्रिया जटिल है। ऊतक द्रव से नेफ्रॉन लुमेन में K +, H + और NH3 के परिवहन के लिए और नेफ्रॉन लुमेन से ऊतक द्रव में Na +, Cl- और H2O के परिवहन के लिए दूरस्थ नलिका का विशेष महत्व है। चूंकि नलिका के लुमेन से लवण सक्रिय रूप से "पंप आउट" होते हैं, पानी निष्क्रिय रूप से उनका अनुसरण करता है।

6. संग्रहण नलिकापानी के लिए पारगम्य, जो इसे पतला मूत्र से गुर्दे के मज्जा के अधिक केंद्रित ऊतक द्रव में पारित करने की अनुमति देता है। यह हाइपरोस्मोटिक मूत्र के निर्माण का अंतिम चरण है। NaCl का पुनर्अवशोषण भी वाहिनी में होता है, लेकिन दीवार के माध्यम से Na + के सक्रिय परिवहन के कारण। संग्रह वाहिनी लवण के लिए अभेद्य है, और पानी के संबंध में इसकी पारगम्यता बदल जाती है। गुर्दे के भीतरी मज्जा में स्थित डिस्टल कलेक्टिंग डक्ट की एक महत्वपूर्ण विशेषता यूरिया के लिए इसकी उच्च पारगम्यता है।

ग्लूकोज पुनर्अवशोषण का तंत्र।

समीपस्थ(1/3) ग्लूकोज पुनर्अवशोषण का उपयोग करके किया जाता है उपकला कोशिकाओं के शीर्ष झिल्ली के ब्रश सीमा के विशेष वाहक... ये ट्रांसपोर्टर ग्लूकोज का परिवहन तभी करते हैं जब वे एक साथ सोडियम को बांधते और परिवहन करते हैं। कोशिकाओं में सांद्रता प्रवणता के साथ सोडियम का निष्क्रिय संचलनग्लूकोज के साथ झिल्ली और ट्रांसपोर्टर में परिवहन की ओर जाता है।

इस प्रक्रिया को लागू करने के लिए, उपकला कोशिका में कम सोडियम सांद्रता की आवश्यकता होती है, जो बाहरी और इंट्रासेल्युलर वातावरण के बीच एक एकाग्रता ढाल बनाता है, जो ऊर्जा-निर्भर कार्य द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। तहखाने झिल्ली सोडियम पोटेशियम पंप.

इस प्रकार के परिवहन को कहा जाता है दूसरा सक्रिय, या लक्षण, यानी, एक वाहक की मदद से दूसरे (सोडियम) के सक्रिय परिवहन के कारण एक पदार्थ (ग्लूकोज) का संयुक्त निष्क्रिय परिवहन। प्राथमिक मूत्र में ग्लूकोज की अधिकता के साथ, सभी वाहक अणुओं का पूरा भार हो सकता है और ग्लूकोज को अब रक्त में अवशोषित नहीं किया जा सकता है।

यह स्थिति अवधारणा की विशेषता है " पदार्थ का अधिकतम ट्यूबलर परिवहन»(ग्लूकोज का टीएम), जो प्राथमिक मूत्र में पदार्थ की एक निश्चित एकाग्रता पर ट्यूबलर वाहक की अधिकतम लोडिंग को दर्शाता है और, तदनुसार, रक्त में। यह मान महिलाओं में 303 मिलीग्राम / मिनट से लेकर पुरुषों में 375 मिलीग्राम / मिनट तक होता है। अधिकतम ट्यूबलर परिवहन का मूल्य "गुर्दे के उत्सर्जन दहलीज" की अवधारणा से मेल खाता है।

गुर्दा उन्मूलन दहलीजउसे बुलाओ रक्त में किसी पदार्थ की सांद्रताऔर, तदनुसार, प्राथमिक मूत्र में, जिस पर इसे अब पूरी तरह से पुन: अवशोषित नहीं किया जा सकता हैनलिकाओं में और अंतिम मूत्र में प्रकट होता है। ऐसे पदार्थ जिनके लिए उत्सर्जन थ्रेशोल्ड पाया जा सकता है, अर्थात, रक्त में कम सांद्रता में पूरी तरह से पुन: अवशोषित हो जाता है, और उच्च सांद्रता में - पूरी तरह से नहीं, थ्रेशोल्ड कहा जाता है। एक उदाहरण ग्लूकोज है, जो 10 मिमीोल / एल से नीचे प्लाज्मा सांद्रता में प्राथमिक मूत्र से पूरी तरह से अवशोषित होता है, लेकिन अंतिम मूत्र में प्रकट होता है, यानी, पूरी तरह से पुन: अवशोषित नहीं होता है, जब रक्त प्लाज्मा में इसकी सामग्री 10 मिमीोल / एल से ऊपर होती है। इसलिये, ग्लूकोज के लिए, उत्सर्जन सीमा 10 mmol / l . है.

गुर्दे फिल्टर में स्राव तंत्र।

स्राव रक्त से पदार्थों का परिवहन हैपेरी-ट्यूबलर केशिकाओं के माध्यम से वृक्क नलिकाओं के लुमेन में बहना। परिवहन निष्क्रिय और सक्रिय है। आयन एच +, के +, अमोनिया, कार्बनिक अम्ल और क्षार (उदाहरण के लिए, विदेशी पदार्थ, विशेष रूप से, दवाएं: पेनिसिलिन, आदि) स्रावित होते हैं। कार्बनिक अम्लों और क्षारों का स्राव एक द्वितीयक-सक्रिय सोडियम-निर्भर तंत्र के माध्यम से होता है।

पोटेशियम आयन स्राव।

ग्लोमेरुली में आसानी से फ़िल्टर किए जाने वाले अधिकांश पोटेशियम आयन आमतौर पर होते हैं हेनले के समीपस्थ नलिकाओं और छोरों में छानने से पुन: अवशोषित हो जाता है... जब शरीर द्वारा इस आयन के अत्यधिक सेवन की प्रतिक्रिया में रक्त और निस्यंदन में K+ की सांद्रता दृढ़ता से बढ़ जाती है, तब भी नलिका और लूप में सक्रिय पुनर्अवशोषण की दर कम नहीं होती है।

हालांकि, डिस्टल नलिकाएं और एकत्रित नलिकाएं न केवल पुन: अवशोषित करने में सक्षम हैं, बल्कि पोटेशियम आयनों को भी स्रावित करने में सक्षम हैं। पोटेशियम को स्रावित करके, ये संरचनाएं शरीर में इस धातु की असामान्य रूप से बड़ी मात्रा में प्रवेश करने की स्थिति में आयनिक होमियोस्टेसिस प्राप्त करने का प्रयास करती हैं। K + का परिवहन, जाहिरा तौर पर, ऊतक द्रव से ट्यूबलर कोशिकाओं में इसकी स्थिति पर निर्भर करता है, सामान्य नार + - Ka + -पंप की गतिविधि के कारण, साइटोप्लाज्म से ट्यूबलर द्रव में K + के रिसाव के साथ। पोटेशियम बस एक विद्युत रासायनिक ढाल के साथ फैल सकता हैवृक्क नलिकाओं की कोशिकाओं से लुमेन में, क्योंकि ट्यूबलर द्रव साइटोप्लाज्म के लिए विद्युतीय है। इन तंत्रों द्वारा K + का स्राव एड्रेनोकोर्टिकल हार्मोन एल्डोस्टेरोन द्वारा प्रेरित होता है, जो रक्त प्लाज्मा में K + सामग्री में वृद्धि के जवाब में जारी किया जाता है।

पुन: अवशोषित होने वाला पदार्थ, (1) ट्यूबल के उपकला अस्तर के माध्यम से अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ में जाना चाहिए, और फिर (2) पेरिटुबुलर केशिकाओं की झिल्लियों के माध्यम से - वापस रक्त में। नतीजतन, पानी और विलेय का पुन: अवशोषण एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है। नलिकाओं के उपकला के माध्यम से अंतरकोशिकीय द्रव में पदार्थों का स्थानांतरण सक्रिय और निष्क्रिय परिवहन के तंत्र का उपयोग करके किया जाता है। उदाहरण के लिए, पानी और इसमें घुले पदार्थ या तो सीधे झिल्ली (ट्रांससेलुलर) के माध्यम से या कोशिकाओं के बीच अंतराल (पैरासेलुलर) का उपयोग करके कोशिकाओं में प्रवेश करने में सक्षम होते हैं।

उसके बाद अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश करनाबाकी रास्ते, समाधान अल्ट्राफिल्ट्रेशन (मास मूवमेंट) द्वारा किए जाते हैं, जो हाइड्रोस्टैटिक और कोलाइडल-ऑस्मोटिक बलों द्वारा मध्यस्थता करते हैं। रक्त में अंतरकोशिकीय द्रव से पानी और उसमें घुले पदार्थों के पुनर्अवशोषण के लिए निर्देशित परिणामी बल के प्रभाव में, पेरिटुबुलर केशिकाएं अधिकांश केशिकाओं के शिरापरक सिरों के समान कार्य करती हैं।

ऊर्जा का उपयोग करनाविनिमय की प्रक्रिया में उत्पन्न, सक्रिय परिवहन एक विद्युत रासायनिक ढाल के खिलाफ विलेय को स्थानांतरित करने में सक्षम है। परिवहन का तरीका, जो प्राप्त ऊर्जा की खपत पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के हाइड्रोलिसिस के दौरान, प्राथमिक सक्रिय परिवहन कहलाता है। इस तरह के परिवहन का एक उदाहरण सोडियम-पोटेशियम एटीपीस है, जिसकी गतिविधि ट्यूबलर सिस्टम के कई हिस्सों में की जाती है।

राय परिवहन, जो सीधे ऊर्जा स्रोत पर निर्भर नहीं करता है, उदाहरण के लिए, सांद्रता प्रवणता के कारण, द्वितीयक सक्रिय परिवहन कहलाता है। परिवहन के इस तरीके का एक उदाहरण समीपस्थ नलिका में ग्लूकोज का पुनर्अवशोषण है। पानी हमेशा परासरण नामक क्रियाविधि द्वारा निष्क्रिय रूप से पुन: अवशोषित होता है। यह शब्द किसी पदार्थ की कम सांद्रता (उच्च जल सामग्री) वाले क्षेत्र से किसी पदार्थ की उच्च सांद्रता (कम पानी की मात्रा) वाले क्षेत्र में पानी के प्रसार को संदर्भित करता है।
घुले हुए पदार्थउपकला कोशिकाओं की झिल्ली के माध्यम से या अंतरकोशिकीय रिक्त स्थान के माध्यम से आगे बढ़ सकते हैं।

गुर्दे की ट्यूबलर कोशिकाएं, अन्य उपकला कोशिकाओं की तरह, तंग संपर्कों द्वारा एक साथ रखे जाते हैं। एक दूसरे के संपर्क में कोशिकाओं के किनारों पर, इन जंक्शनों के पीछे, अंतरकोशिकीय स्थान होते हैं। भंग पदार्थों को ट्रांससेलुलर मार्ग का उपयोग करके सेल के माध्यम से पुन: अवशोषित किया जा सकता है, या वे पैरासेलुलर मार्ग के माध्यम से तंग संपर्क और अंतरकोशिकीय रिक्त स्थान के क्षेत्र में प्रवेश कर सकते हैं। परिवहन के इस तरीके का उपयोग नेफ्रॉन के कुछ हिस्सों में भी किया जाता है, विशेष रूप से समीपस्थ नलिका में, जहां पानी और पदार्थ जैसे पोटेशियम, मैग्नीशियम और क्लोरीन आयन पुन: अवशोषित होते हैं।

मुख्य रूप से सक्रिय परिवहनएटीपी के हाइड्रोलिसिस से जुड़ी झिल्ली के माध्यम से। प्राथमिक सक्रिय परिवहन का विशेष महत्व यह है कि इसकी सहायता से विलेय विद्युत-रासायनिक प्रवणता के विरुद्ध गति कर सकते हैं। इस प्रकार के परिवहन के लिए आवश्यक ऊर्जा एटीपी द्वारा प्रदान की जाती है, जिसके अणु का हाइड्रोलिसिस झिल्ली से बंधे एटीपी-एएस द्वारा प्रदान किया जाता है। एंजाइम एटीपी-एज़ भी परिवहन प्रणाली का एक अभिन्न अंग है जो झिल्ली में विलेय को जोड़ता है और स्थानांतरित करता है। पदार्थों के हस्तांतरण के लिए ज्ञात मुख्य रूप से सक्रिय प्रणालियों में निम्नलिखित एटीपी-एसेस शामिल हैं: सोडियम-पोटेशियम, हाइड्रोजन आयनों का परिवहन, हाइड्रोजन-पोटेशियम और कैल्शियम।

सिस्टम कैसे काम करता है इसका एक शानदार उदाहरण प्राथमिक सक्रिय परिवहनसमीपस्थ घुमावदार नलिका की झिल्ली के माध्यम से सोडियम के पुनर्अवशोषण की प्रक्रिया है। यह तहखाने की झिल्ली के करीब उपकला कोशिकाओं की पार्श्व सतहों पर स्थित है और एक शक्तिशाली Na + / K + पंप है। इसका एटीपी-एएस एटीपी के हाइड्रोलिसिस के साथ जारी ऊर्जा के साथ सिस्टम की आपूर्ति करता है और सेल से ना + आयनों को बाह्य अंतरिक्ष में ले जाने के लिए उपयोग किया जाता है। उसी समय, पोटेशियम को अंतरकोशिकीय द्रव से कोशिका में स्थानांतरित किया जाता है। इस आयन पंप की गतिविधि का उद्देश्य कोशिका में पोटेशियम की उच्च सांद्रता और सोडियम की कम सांद्रता को बनाए रखना है।

इसके साथ - साथ सापेक्ष संभावित अंतरलगभग -70 एमवी के सेल के अंदर चार्ज के साथ। सेल के बेसोलेटरल क्षेत्र की झिल्ली पर स्थित एक पंप के माध्यम से सोडियम का उत्सर्जन निम्नलिखित कारणों से कैनाल लुमेन के सामने वाले क्षेत्र के माध्यम से सेल में इसके प्रसार को बढ़ावा देता है: (1) सोडियम के लिए एक एकाग्रता ढाल की उपस्थिति कैनाल लुमेन से सेल में निर्देशित, क्योंकि ... सेल में इसकी सांद्रता कम (12 meq / l) है, लुमेन में यह अधिक है (140 meq / l); (2) सेल के अंदर ऋणात्मक आवेश (-70 mV) धनावेशित Na आयनों को आकर्षित करता है।

सक्रिय सोडियम पुनर्अवशोषणसोडियम-पोटेशियम की मदद से नेफ्रॉन के ट्यूबलर सिस्टम के कई हिस्सों में ATPase होता है। इसके कुछ हिस्सों में अतिरिक्त तंत्र होते हैं जो कोशिका में बड़ी मात्रा में सोडियम के पुन: अवशोषण को सुनिश्चित करते हैं। समीपस्थ नलिका में, नलिका के लुमेन का सामना करने वाली कोशिका के किनारे को एक ब्रश बॉर्डर द्वारा दर्शाया जाता है, जो सतह क्षेत्र को लगभग 20 गुना बढ़ा देता है। इस झिल्ली में वाहक प्रोटीन भी होते हैं जो नलिकाओं के लुमेन से सोडियम को कोशिका में जोड़ते हैं और परिवहन करते हैं, जिससे उनके लिए फैलाना आसान हो जाता है। ये वाहक प्रोटीन अन्य पदार्थों जैसे ग्लूकोज और अमीनो एसिड के प्रतिक्रियाशील परिवहन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रक्रिया का विवरण नीचे दिया गया है।
इस तरह, Na + आयनों का पुनर्अवशोषणनलिकाओं के लुमेन से वापस रक्त में कम से कम तीन चरण होते हैं।

1. Na + आयनों का विसरणट्यूबलर उपकला कोशिकाओं (जिसे एपिकल झिल्ली भी कहा जाता है) की झिल्ली के माध्यम से कोशिकाओं में Na + / K + पंप द्वारा समर्थित एक विद्युत रासायनिक ढाल के साथ, जो झिल्ली के आधारभूत पक्ष पर स्थित होता है।

2. अंतरकोशिकीय द्रव में बेसोलैटल झिल्ली के पार सोडियम परिवहन... यह एटीपी-एएस गतिविधि के साथ ना + / के + पंप का उपयोग करके विद्युत रासायनिक ढाल के खिलाफ किया जाता है।

3. सोडियम पुनर्अवशोषण, पानी और अन्य पदार्थ अल्ट्राफिल्ट्रेशन द्वारा अंतरकोशिकीय द्रव से पेरिटुबुलर केशिकाओं में - हाइड्रोस्टेटिक और कोलाइडल-ऑस्मोटिक दबाव के ग्रेडिएंट द्वारा प्रदान की जाने वाली एक निष्क्रिय प्रक्रिया।

80% तक फ़िल्टर्ड सोडियम समीपस्थ नलिका खंडों में पुन: अवशोषित हो जाता है, जबकि लगभग 8-10% डिस्टल खंडों और एकत्रित नलिकाओं में अवशोषित हो जाता है।

समीपस्थ खंड में, सोडियम समान मात्रा में पानी के साथ अवशोषित होता है, इसलिए नलिका सामग्री आइसोस्मोटिक बनी रहती है। समीपस्थ क्षेत्र सोडियम और पानी दोनों के लिए अत्यधिक पारगम्य हैं। शिखर झिल्ली के माध्यम से, सोडियम विद्युत रासायनिक क्षमता के ढाल के साथ निष्क्रिय रूप से कोशिका द्रव्य में प्रवेश करता है। इसके अलावा, सोडियम कोशिका द्रव्य के माध्यम से कोशिका के बेसल भाग में जाता है, जहाँ सोडियम पंप स्थित होते हैं (Na-K-ATPase, Mg पर निर्भर)।

क्लोरीन आयनों का निष्क्रिय पुनर्अवशोषण सेल संपर्कों के क्षेत्रों में होता है, जो न केवल क्लोरीन के लिए, बल्कि पानी के लिए भी पारगम्य होते हैं। अंतरकोशिकीय रिक्त स्थान की पारगम्यता सख्ती से स्थिर नहीं है, यह शारीरिक और रोग स्थितियों के तहत बदल सकती है।

हेनले लूप के अवरोही भाग में, सोडियम और क्लोरीन व्यावहारिक रूप से अवशोषित नहीं होते हैं।

हेनले लूप के आरोही भाग में, सोडियम और क्लोरीन कार्यों के अवशोषण के लिए एक अलग तंत्र। शीर्ष सतह पर सोडियम, पोटेशियम और दो क्लोराइड आयनों को कोशिका में स्थानांतरित करने की एक प्रणाली होती है। बेसल सतह पर Na-K पंप भी होते हैं।

डिस्टल खंड में, नमक के पुन:अवशोषण का प्रमुख तंत्र Na- पंप है, जो उच्च सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध सोडियम पुनर्अवशोषण सुनिश्चित करता है। लगभग 10% सोडियम यहाँ अवशोषित होता है। क्लोरीन पुनर्अवशोषण स्वतंत्र रूप से सोडियम और निष्क्रिय रूप से होता है।

एकत्रित नलिकाओं में, सोडियम परिवहन को एल्डोस्टेरोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। सोडियम सोडियम चैनल के माध्यम से प्रवेश करता है, बेसमेंट झिल्ली में चला जाता है और Na-K-ATPase द्वारा बाह्य तरल पदार्थ में ले जाया जाता है।

एल्डोस्टेरोन दूरस्थ घुमावदार नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं के प्रारंभिक वर्गों पर कार्य करता है।

पोटेशियम परिवहन

समीपस्थ खंडों में 90-95% फ़िल्टर्ड पोटेशियम अवशोषित होता है। कुछ पोटेशियम हेनले लूप में अवशोषित होता है। मूत्र में पोटेशियम का उत्सर्जन डिस्टल ट्यूब्यूल की कोशिकाओं और एकत्रित नलिकाओं द्वारा इसके स्राव पर निर्भर करता है। शरीर में पोटैशियम के अत्यधिक सेवन से समीपस्थ नलिकाओं में इसका पुनर्अवशोषण कम नहीं होता है, लेकिन बाहर के नलिकाओं में स्राव तेजी से बढ़ता है।

सभी रोग प्रक्रियाओं के साथ, निस्पंदन समारोह में कमी के साथ, गुर्दे की नलिकाओं में पोटेशियम के स्राव में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

डिस्टल ट्यूब्यूल और कलेक्टिंग डक्ट्स के एक ही सेल में पोटेशियम के पुनर्अवशोषण और स्राव के लिए सिस्टम मौजूद हैं। पोटेशियम की कमी के मामले में, वे मूत्र से पोटेशियम की अधिकतम निकासी सुनिश्चित करते हैं, और अधिक मात्रा में इसके स्राव को सुनिश्चित करते हैं।

नलिका के लुमेन में कोशिकाओं के माध्यम से पोटेशियम का स्राव एक निष्क्रिय प्रक्रिया है जो एक एकाग्रता ढाल के साथ होती है, और पुन: अवशोषण सक्रिय होता है। एल्डोस्टेरोन के प्रभाव में पोटेशियम स्राव में वृद्धि न केवल पोटेशियम की पारगम्यता पर उत्तरार्द्ध के प्रभाव से जुड़ी है, बल्कि Na-K पंप के बढ़ते काम के कारण सेल में पोटेशियम की आपूर्ति में वृद्धि के साथ भी जुड़ी हुई है। .

ट्यूबलर पोटेशियम परिवहन के नियमन में एक अन्य महत्वपूर्ण कारक इंसुलिन है, जो पोटेशियम के उत्सर्जन को कम करता है। एसिड-बेस बैलेंस की स्थिति का पोटेशियम उत्सर्जन के स्तर पर बहुत प्रभाव पड़ता है। क्षारीयता गुर्दे द्वारा पोटेशियम के उत्सर्जन में वृद्धि के साथ होती है, और एसिडोसिस पोटेशियम यूरिसिस में कमी की ओर जाता है।

कैल्शियम परिवहन

स्थिर रक्त कैल्शियम के स्तर को बनाए रखने में गुर्दे और हड्डियां प्रमुख भूमिका निभाते हैं। प्रति दिन कैल्शियम की खपत लगभग 1 ग्राम है। आंतों को 0.8, गुर्दे द्वारा - 0.1-0.3 ग्राम / दिन द्वारा उत्सर्जित किया जाता है। आयनित कैल्शियम ग्लोमेरुली में फ़िल्टर किया जाता है और कम आणविक भार परिसरों के रूप में होता है। समीपस्थ नलिकाओं में 50% फ़िल्टर्ड कैल्शियम पुन: अवशोषित हो जाता है, हेनले के लूप के आरोही घुटने में - 20-25%, डिस्टल नलिकाओं में - 5-10, एकत्रित नलिकाओं में - 0.5-1.0%।

मनुष्यों में कैल्शियम का स्राव नहीं होता है।

कैल्शियम एक एकाग्रता ढाल के साथ कोशिका में प्रवेश करता है और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और माइटोकॉन्ड्रिया में केंद्रित होता है। कैल्शियम को सेल से दो तरह से हटाया जाता है: कैल्शियम पंप (Ca-ATPase) और Na / Ca एक्सचेंजर का उपयोग करना।

गुर्दे की नलिका की कोशिका में, कैल्शियम के स्तर को स्थिर करने के लिए एक विशेष रूप से प्रभावी प्रणाली होनी चाहिए, क्योंकि यह लगातार एपिकल झिल्ली से बहती है, और रक्त में परिवहन के कमजोर होने से न केवल शरीर में कैल्शियम का संतुलन बिगड़ जाएगा। , लेकिन नेफ्रॉन कोशिका में ही रोग संबंधी परिवर्तन भी होंगे।

गुर्दे में कैल्शियम परिवहन को नियंत्रित करने वाले हार्मोन:

• पैराथाएरॉएड हार्मोन
• थायरोकैल्सीटोनिन
• वृद्धि हार्मोन

गुर्दे में कैल्शियम परिवहन को नियंत्रित करने वाले हार्मोनों में, पैराथाइरॉइड हार्मोन का सबसे बड़ा महत्व है। यह समीपस्थ नलिका में कैल्शियम के पुनर्अवशोषण को कम करता है, हालांकि, नेफ्रॉन के बाहर के खंड में कैल्शियम अवशोषण की उत्तेजना और नलिकाओं को इकट्ठा करने के कारण गुर्दे द्वारा इसका उत्सर्जन कम हो जाता है।

पैराथायरायड हार्मोन के विपरीत, थायरोकैल्सीटोनिन गुर्दे से कैल्शियम के उत्सर्जन में वृद्धि का कारण बनता है। विटामिन डी3 का सक्रिय रूप नलिका के समीपस्थ खंड में कैल्शियम के पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है। ग्रोथ हार्मोन कैल्सीयूरिसिस को बढ़ाता है, यही वजह है कि एक्रोमेगाली वाले मरीज़ अक्सर यूरोलिथियासिस विकसित करते हैं।

मैग्नीशियम परिवहन

एक स्वस्थ वयस्क प्रति दिन मूत्र में 60-120 मिलीग्राम मैग्नीशियम उत्सर्जित करता है। फ़िल्टर्ड मैग्नीशियम का 60% तक समीपस्थ नलिकाओं में पुन: अवशोषित हो जाता है। हेनले लूप के आरोही घुटने में बड़ी मात्रा में मैग्नीशियम पुन: अवशोषित हो जाता है। मैग्नीशियम का पुन: अवशोषण एक सक्रिय प्रक्रिया है और अधिकतम ट्यूबलर परिवहन के परिमाण द्वारा सीमित है। हाइपरमैग्नेसिमिया से मैग्नीशियम का वृक्क उत्सर्जन बढ़ जाता है और इसके साथ क्षणिक हाइपरलकसीरिया भी हो सकता है।

ग्लोमेरुलर निस्पंदन के एक सामान्य स्तर के साथ, गुर्दा जल्दी और प्रभावी रूप से रक्त में मैग्नीशियम के स्तर में वृद्धि के साथ मुकाबला करता है, हाइपरमैग्नेसिमिया को रोकता है, इसलिए चिकित्सक को अक्सर हाइपोमैग्नेसीमिया की अभिव्यक्तियों से मिलना पड़ता है। मैग्नीशियम, कैल्शियम की तरह, गुर्दे की नलिकाओं में स्रावित नहीं होता है।

थायरोकैल्सिटोनिन और एडीएच में वृद्धि के साथ, बाह्य तरल पदार्थ की मात्रा में तीव्र वृद्धि के साथ मैग्नीशियम उत्सर्जन की दर बढ़ जाती है। पैराथायराइड हार्मोन मैग्नीशियम के उत्सर्जन को कम करता है। हालांकि, हाइपरपरैथायराइडिज्म हाइपोमैग्नेसीमिया के साथ होता है। यह शायद हाइपरलकसीमिया के कारण होता है, जो न केवल कैल्शियम बल्कि गुर्दे में मैग्नीशियम के उत्सर्जन को भी बढ़ाता है।

फास्फोरस परिवहन

आंतरिक वातावरण के तरल पदार्थों में फॉस्फेट की स्थिरता बनाए रखने में गुर्दे महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। रक्त प्लाज्मा में, फॉस्फेट मुक्त (लगभग 80%) और प्रोटीन-युक्त आयनों के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं। प्रति दिन लगभग 400-800 मिलीग्राम अकार्बनिक फास्फोरस गुर्दे के माध्यम से उत्सर्जित होता है। फ़िल्टर्ड फॉस्फेट का 60-70% समीपस्थ नलिकाओं में, 5-10% हेनले के लूप में और 10-25% डिस्टल नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं में अवशोषित होता है। यदि समीपस्थ नलिकाओं की परिवहन प्रणाली तेजी से कम हो जाती है, तो नेफ्रॉन के बाहर के खंड की अधिक शक्ति का उपयोग करना शुरू हो जाता है, जो फॉस्फेटुरिया को रोक सकता है।

फॉस्फेट के ट्यूबलर परिवहन के नियमन में, मुख्य भूमिका पैराथाइरॉइड ग्रंथियों के हार्मोन की होती है, जो नेफ्रॉन, विटामिन डी 3, ग्रोथ हार्मोन के समीपस्थ खंडों में पुन: अवशोषण को रोकता है, जो फॉस्फेट के पुन: अवशोषण को उत्तेजित करता है।

ग्लूकोज परिवहन

ग्लूकोज जो ग्लोमेरुलर फिल्टर से होकर गुजरा है, समीपस्थ नलिका खंडों में लगभग पूरी तरह से पुन: अवशोषित हो जाता है। प्रति दिन 150 मिलीग्राम तक ग्लूकोज जारी किया जा सकता है। एंजाइमों, ऊर्जा व्यय और ऑक्सीजन की खपत की भागीदारी के साथ ग्लूकोज का पुन: अवशोषण सक्रिय रूप से किया जाता है। ग्लूकोज उच्च सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध झिल्ली से सोडियम के साथ गुजरता है।

कोशिका में, ग्लूकोज का संचय होता है, इसका फॉस्फोराइलेशन ग्लूकोज-6-फॉस्फेट और पेरी-ट्यूबलर द्रव में निष्क्रिय स्थानांतरण होता है।

ग्लूकोज का पूर्ण पुनर्अवशोषण तभी होता है जब वाहकों की संख्या और कोशिका झिल्ली के माध्यम से उनके संचलन की गति वृक्क कोषिकाओं से समीपस्थ नलिकाओं के लुमेन में प्रवेश करने वाले सभी ग्लूकोज अणुओं के स्थानांतरण को सुनिश्चित करती है। ग्लूकोज की अधिकतम मात्रा जिसे नलिकाओं में पुन: अवशोषित किया जा सकता है, जब सभी वाहक पूरी तरह से लोड होते हैं, सामान्य रूप से पुरुषों में 375 ± 80 और महिलाओं में 303 ± 55 मिलीग्राम / मिनट होता है।

रक्त में ग्लूकोज का स्तर, जिस पर यह मूत्र में दिखाई देता है, 8-10 mmol / l है।

प्रोटीन परिवहन

आम तौर पर, ग्लोमेरुली (17-20 ग्राम / दिन तक) में फ़िल्टर किया गया प्रोटीन व्यावहारिक रूप से समीपस्थ नलिका खंडों में पुन: अवशोषित हो जाता है और दैनिक मूत्र में थोड़ी मात्रा में पाया जाता है - 10 से 100 मिलीग्राम तक। ट्यूबलर प्रोटीन परिवहन एक सक्रिय प्रक्रिया है, इसमें प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम भाग लेते हैं। समीपस्थ नलिका खंडों में पिनोसाइटोसिस द्वारा प्रोटीन पुनर्अवशोषण किया जाता है।

लाइसोसोम में निहित प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों के प्रभाव में, प्रोटीन अमीनो एसिड बनाने के लिए हाइड्रोलिसिस से गुजरता है। तहखाने की झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हुए, अमीनो एसिड पेरी-ट्यूबलर बाह्य तरल पदार्थ में प्रवेश करते हैं।

अमीनो एसिड का परिवहन

ग्लोमेरुलर फिल्ट्रेट में, अमीनो एसिड की सांद्रता रक्त प्लाज्मा के समान होती है - 2.5-3.5 mmol / l। आम तौर पर, लगभग 99% अमीनो एसिड पुनर्अवशोषण से गुजरते हैं, और यह प्रक्रिया मुख्य रूप से समीपस्थ घुमावदार नलिका के प्रारंभिक वर्गों में होती है। अमीनो एसिड पुनर्अवशोषण तंत्र ग्लूकोज के लिए ऊपर वर्णित के समान है। वाहक की सीमित संख्या होती है, और जब वे सभी संबंधित अमीनो एसिड के साथ जुड़ते हैं, तो बाद वाले की अधिकता ट्यूबलर द्रव में रहती है और मूत्र में उत्सर्जित होती है।

सामान्य मूत्र में केवल अमीनो एसिड के अंश होते हैं।

अमीनोसिड्यूरिया के कारण हैं:

• शरीर में बढ़े हुए सेवन और उनके चयापचय के उल्लंघन के साथ प्लाज्मा में अमीनो एसिड की एकाग्रता में वृद्धि, जिससे वृक्क नलिकाओं और अमीनोएसिडुरिया की परिवहन प्रणाली का अधिभार होता है
• अमीनो एसिड पुनर्अवशोषण वाहक दोष
• ट्यूबलर कोशिकाओं के एपिकल झिल्ली में दोष, जिससे ब्रश सीमा की पारगम्यता और अंतरकोशिकीय संपर्कों के क्षेत्र में वृद्धि होती है। नतीजतन, ट्यूब्यूल में अमीनो एसिड का रिवर्स प्रवाह होता है।
• समीपस्थ नलिका की कोशिकाओं के चयापचय संबंधी विकार

1842 में वापस, जर्मन शरीर विज्ञानी के। लुडविग ने माना कि मूत्र निर्माण में 3 प्रक्रियाएं होती हैं। 1920 के दशक में, अमेरिकी शरीर विज्ञानी ए. रिचर्ड्स ने इस धारणा की पुष्टि की।

अंतिम मूत्र उत्पादन तीन क्रमिक प्रक्रियाओं का परिणाम है:

I. वृक्क ग्लोमेरुली में पेशाब की प्रारंभिक अवस्था होती है - ग्लोमेरुलर या ग्लोमेरुलर अल्ट्राफिल्ट्रेशन वृक्क ग्लोमेरुलस के कैप्सूल में रक्त प्लाज्मा से प्रोटीन मुक्त तरल पदार्थ, जिसके परिणामस्वरूप प्राथमिक मूत्र बनता है।

द्वितीय. ट्यूबलर पुनर्अवशोषण - फ़िल्टर किए गए पदार्थों और पानी के पुन: चूषण की प्रक्रिया।

तृतीय ... स्राव ... नलिका के कुछ हिस्सों की कोशिकाएं बाह्य तरल पदार्थ से नेफ्रॉन (स्रावित) के लुमेन में कई कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों को स्थानांतरित करती हैं, या ट्यूब्यूल सेल में संश्लेषित अणुओं को ट्यूबल के लुमेन में स्थानांतरित करती हैं।

I. ग्लोमेरुलर निस्पंदन

मूत्र उत्पादन ग्लोमेरुलर निस्पंदन से शुरू होता है, अर्थात। ग्लोमेरुलर केशिकाओं से बोमन कैप्सूल में द्रव का स्थानांतरण, जबकि द्रव ग्लोमेरुलर फिल्टर से होकर गुजरता है।

फिल्टर झिल्ली... वृक्क कोषिका में निस्पंदन अवरोध में तीन परतें होती हैं: ग्लोमेरुलर केशिकाओं का एंडोथेलियम, तहखाने की झिल्ली और उपकला कोशिकाओं की एकल-पंक्ति परत,लाइनिंग बोमन कैप्सूल। पहली परत, केशिका एंडोथेलियल कोशिकाएं, कई उद्घाटन ("खिड़कियां" या "फेनेस्ट्रेस") (डी छिद्र 40 - 100 एनएम) के साथ छिद्रित होती हैं। तहखाने की झिल्ली एक जेल जैसी, अकोशिकीय, कोशिकीय संरचना होती है जो ग्लाइकोप्रोटीन और प्रोटीयोग्लाइकेन्स से बनी होती है। कैप्सूल की उपकला कोशिकाएं, जो तहखाने की झिल्ली पर टिकी होती हैं, पोडोसाइट्स कहलाती हैं। पोडोसाइट्स में एक असामान्य ऑक्टोपस जैसी संरचना होती है, जिसके परिणामस्वरूप उनके पास कई उंगली जैसी प्रक्रियाएं होती हैं जो तहखाने की झिल्ली में दब जाती हैं। आसन्न उंगली जैसी प्रक्रियाओं के बीच भट्ठा स्थान वे मार्ग हैं जिनके माध्यम से छानना, एंडोथेलियल कोशिकाओं और तहखाने की झिल्ली से गुजरते हुए, बोमन स्पेस में प्रवेश करता है (24-30 एनएम पॉडोसाइट्स के पेडिकल्स के बीच का अंतराल)

तहखाने की झिल्ली में छिद्र होते हैं (डी छिद्र 2.9 - 3.7 एनएम), जो रक्त कोशिकाओं के मार्ग को प्रतिबंधित करता है, साथ ही साथ बड़े अणु 5-6 मिमी से अधिक (आणविक भार 70,000 Da से अधिक: 70,000 Da से कम आणविक भार वाले अणुओं को फ़िल्टर किया जाता है: सभी खनिज, कार्बनिक यौगिक (अपवाद के साथ) बड़े-आणविक प्रोटीन, लिपोइड्स)

इसलिए, ग्लोब्युलिन (आणविक भार 160,000) और कैसिइन (आणविक भार 100,000) जैसे बड़े प्रोटीन निस्यंद में प्रवेश नहीं करते हैं। प्लाज्मा एल्ब्यूमिन (आणविक भार लगभग 70,000) नगण्य मात्रा में निस्यंद में चला जाता है। इनुलिन नेफ्रॉन कैप्सूल के लुमेन में लगभग 22% अंडे के एल्ब्यूमिन, 3% हीमोग्लोबिन और 0.01% से कम सीरम एल्ब्यूमिन (हेमोलिसिस के मामले में) में प्रवेश करता है, इस प्रकार निस्पंदन होता है। ग्लोमेर्युलर फिल्टर के माध्यम से प्रोटीन का मुक्त मार्ग तहखाने झिल्ली पदार्थ में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अणुओं और पॉडोसाइट्स की सतह पर स्थित अस्तर द्वारा बाधित होता है, क्योंकि प्लाज्मा प्रोटीन के भारी बहुमत में लगभग केवल नकारात्मक विद्युत आवेश होते हैं। पैथोलॉजी के एक निश्चित रूप में, गुर्दे, जब झिल्ली पर नकारात्मक चार्ज गायब हो जाता है, प्रोटीन के संबंध में "पारगम्य" हो जाता है।

ग्लोमेरुलर फिल्टर पारगम्यता अणुओं के न्यूनतम आकार द्वारा निर्धारित किया जाता है जो फ़िल्टर करने में सक्षम होते हैं और इस पर निर्भर करते हैं: 1) ताकना आकार; 2) ताकना चार्ज (तहखाने झिल्ली - अनियोनाइट); 3) हेमोडायनामिक स्थितियां; 4) पॉडोसाइट पेडिकल्स का काम (उनमें एक्टोमीसिन फिलामेंट्स होते हैं) और मेसेंजियल कोशिकाएं।

इसकी संरचना के अनुसार, अल्ट्राफिल्ट्रेट - प्राथमिक मूत्र रक्त प्लाज्मा के लिए आइसोटोनिक है। अकार्बनिक लवण और कम आणविक भार कार्बनिक यौगिक (यूरिया, यूरिक एसिड, ग्लूकोज, अमीनो एसिड, क्रिएटिनिन) - स्वतंत्र रूप से ग्लोमेरुलर फिल्टर से गुजरते हैं और बोमन कैप्सूल की गुहा में प्रवेश करते हैं। मुख्य बलवृक्क ग्लोमेरुली में अल्ट्राफिल्ट्रेशन की संभावना प्रदान करना, वाहिकाओं में रक्त का हाइड्रोस्टेटिक दबाव है।इसका मूल्य इस तथ्य के कारण है कि लाने वाली धमनी का व्यास बाहर जाने वाले की तुलना में बड़ा है, और इस तथ्य से भी कि गुर्दे की धमनियां उदर महाधमनी से फैली हुई हैं।

दो गुर्दे में निस्पंदन क्षेत्र ऊतक के प्रति 100 ग्राम 1.5 मीटर 2 है(अर्थात शरीर की सतह के लगभग बराबर - शरीर का S 1.73 m 2)। निर्भर करता है : 1) केशिकाओं का सतह क्षेत्र; 2) छिद्रों की संख्या (किसी भी अन्य अंग की तुलना में अधिक; वे एंडोथेलियल कोशिकाओं की सतह का 30% तक खाते हैं); 3) कार्य करने वाले नेफ्रॉन की संख्या।

प्रभावी निस्पंदन दबाव (ईएफडी), जिस पर ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर निर्भर करती है, ग्लोमेरुलस की केशिकाओं (मनुष्यों में, 60-90 मिमी एचजी से) में एचडीसी (हाइड्रोस्टैटिक ब्लड प्रेशर) के बीच के अंतर और इसके विरोध करने वाले कारकों से निर्धारित होती है - रक्त का ऑन्कोटिक दबाव प्लाज्मा प्रोटीन (ODC 30 मिमी। Hg है) और तरल (या अल्ट्राफिल्ट्रेट) या ग्लोमेरुलस के कैप्सूल में हाइड्रोस्टेटिक दबाव लगभग 20 मिमी Hg है।

ईएफडी = जीडीके- (यूईसी + जीडीयू)

ईएफडी = 70 मिमी एचजी - (30 मिमी एचजी + 20 मिमी एचजी) = 20 मिमी एचजी.

ईएफडी 20 से 30 मिमी एचजी तक भिन्न हो सकता है। निस्पंदन तभी होता है जब ग्लोमेरुली की केशिकाओं में रक्तचाप प्लाज्मा में प्रोटीन के ऑन्कोटिक दबाव और ग्लोमेरुलस के कैप्सूल में द्रव के दबाव के योग से अधिक हो जाता है। निस्पंदन दबाव में वृद्धि के साथ, मूत्रवर्धक बढ़ता है, कमी के साथ यह घटता है। ग्लोमेरुली की केशिकाओं में रक्तचाप और उनके माध्यम से रक्त का प्रवाह लगभग नहीं बदलता है, क्योंकि प्रणालीगत धमनी दबाव में वृद्धि के साथ, धमनी का स्वर बढ़ जाता है, और प्रणालीगत दबाव में कमी के साथ, इसका स्वर कम हो जाता है। ओस्ट्रौमोव-बीलिस प्रभाव)।

निस्पंदन निर्धारित करने वाले कारक

गुर्दे के कारक

कार्यशील ग्लोमेरुली की संख्या

आने और जाने वाले जहाजों का व्यास

कैप्सूल छानना दबाव

एक्स्ट्रारेनल कारक

संचार प्रणाली की सामान्य कार्यात्मक स्थिति, परिसंचारी रक्त की संख्या, रक्तचाप और रक्त प्रवाह वेग

शरीर के जलयोजन की डिग्री। आसमाटिक और ऑन्कोटिक दबाव।

अन्य मूत्र उत्सर्जन तंत्र (पसीने की ग्रंथियां) का कार्य करना )

प्राथमिक मूत्र की मात्रा - 150-180 एल / दिन... प्रति दिन 1700 लीटर रक्त गुर्दे से प्रवाहित होता है। ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर पुरुषों में 125 मिली / मिनट और महिलाओं में 110 मिली / मिनट है। इस प्रकार, प्रति दिन लगभग 180 लीटर। मानव शरीर में प्लाज्मा की औसत कुल मात्रा लगभग 3 लीटर है, जिसका अर्थ है कि पूरे प्लाज्मा को गुर्दे में दिन में लगभग 60 बार फ़िल्टर किया जाता है। प्लाज्मा की इतनी बड़ी मात्रा को फ़िल्टर करने के लिए गुर्दे की क्षमता उन्हें महत्वपूर्ण मात्रा में चयापचय अंत उत्पादों को निकालने में सक्षम बनाती है और शरीर के आंतरिक वातावरण में तरल पदार्थ की मौलिक संरचना को सटीक रूप से नियंत्रित करती है।

II.नलिका पुनर्अवशोषण

एक व्यक्ति के गुर्दे में, एक दिन में 170 लीटर तक छानना बनता है, और 1-1.5 लीटर अंतिम मूत्र निकलता है, बाकी तरल नलिकाओं में अवशोषित हो जाता है। प्राथमिक मूत्र रक्त प्लाज्मा के लिए आइसोटोनिक है (अर्थात यह प्रोटीन के बिना रक्त प्लाज्मा है) नलिकाओं में पदार्थों का पुन: अवशोषण सभी महत्वपूर्ण पदार्थों और आवश्यक मात्रा में प्राथमिक मूत्र से वापस करना है।

पुनर्अवशोषण मात्रा = अल्ट्राफिल्ट्रेट मात्रा - अंतिम मूत्र मात्रा।

पुनर्अवशोषण प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन में शामिल आणविक तंत्र शरीर के अन्य भागों में प्लाज्मा झिल्ली में अणुओं के हस्तांतरण के दौरान कार्य करने वाले तंत्र के समान होते हैं, जैसे प्रसार, सक्रिय और निष्क्रिय परिवहन, एंडोसाइटोसिस, आदि।

लुमेन से इंटरस्टीशियल स्पेस में पुन: अवशोषित पदार्थ की आवाजाही के लिए दो मार्ग हैं।

पहला कोशिकाओं के बीच गति है, अर्थात। दो आसन्न कोशिकाओं के एक तंग कनेक्शन के माध्यम से - यह एक पैरासेलुलर मार्ग है ... पैरासेलुलर पुनर्अवशोषण द्वारा किया जा सकता है प्रसार या विलायक के साथ किसी पदार्थ के स्थानांतरण के कारण।पुन: अवशोषण का दूसरा तरीका - ट्रांससेलुलर ("सेल" के माध्यम से)। इस मामले में, पुन: अवशोषित करने योग्य पदार्थ को नलिका के लुमेन से अंतरालीय द्रव - ल्यूमिनल (या एपिकल) झिल्ली के रास्ते में दो प्लाज्मा झिल्लियों को पार करना होगा, जो कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य से नलिका के लुमेन में द्रव को अलग करती है, और बेसोलैटल (या काउंटरल्यूमिनल) झिल्ली, जो साइटोप्लाज्म को अंतरालीय द्रव से अलग करती है। ट्रांससेलुलर ट्रांसपोर्ट शब्द द्वारा परिभाषित सक्रिय , संक्षिप्तता के लिए, हालांकि दो झिल्लियों में से कम से कम एक को पार करना प्राथमिक या द्वितीयक सक्रिय प्रक्रिया द्वारा पूरा किया जाता है। यदि किसी पदार्थ को विद्युत रासायनिक और सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध पुन: अवशोषित किया जाता है, तो इस प्रक्रिया को सक्रिय परिवहन कहा जाता है। परिवहन दो प्रकार के होते हैं - प्राथमिक-सक्रिय और माध्यमिक-सक्रिय ... प्राथमिक सक्रिय परिवहन को तब कहा जाता है जब किसी पदार्थ को सेलुलर चयापचय की ऊर्जा के कारण विद्युत रासायनिक ढाल के खिलाफ स्थानांतरित किया जाता है। यह परिवहन एटीपी अणुओं की दरार से सीधे प्राप्त ऊर्जा द्वारा प्रदान किया जाता है। एक उदाहरण Na आयनों का परिवहन है, जो Na +, K + ATPase की भागीदारी के साथ होता है, जो ATP की ऊर्जा का उपयोग करता है। वर्तमान में, प्राथमिक सक्रिय परिवहन की निम्नलिखित प्रणालियाँ ज्ञात हैं: Na +, K + - ATPase; एच + -एटीपीस; एच +, के + -एटीपीस और सीए + एटीपीस।

माध्यमिक-सक्रियएक सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध किसी पदार्थ के स्थानांतरण को कहा जाता है, लेकिन इस प्रक्रिया के लिए सीधे कोशिका की ऊर्जा के व्यय के बिना, ग्लूकोज और अमीनो एसिड का पुन: अवशोषण होता है। नलिका के लुमेन से, ये कार्बनिक पदार्थ एक विशेष वाहक का उपयोग करके समीपस्थ नलिका की कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, जो आवश्यक रूप से Na + आयन को संलग्न करना चाहिए। यह कॉम्प्लेक्स (वाहक + कार्बनिक पदार्थ + Na +) ब्रश बॉर्डर की झिल्ली के माध्यम से पदार्थ की गति और कोशिका में इसके प्रवेश को बढ़ावा देता है। एपिकल प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से इन पदार्थों के स्थानांतरण की प्रेरक शक्ति ट्यूबल के लुमेन की तुलना में कोशिका के साइटोप्लाज्म में सोडियम की कम सांद्रता है। सोडियम सांद्रता प्रवणता कोशिका के पार्श्व और तहखाने की झिल्लियों में स्थानीयकृत Na +, K + -ATPase का उपयोग करके कोशिका से सोडियम के प्रत्यक्ष सक्रिय उत्सर्जन के कारण बाह्य तरल पदार्थ में होती है। Na + Cl का पुनर्अवशोषण - आयतन और ऊर्जा खपत के मामले में सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

वृक्क नलिकाओं के विभिन्न भाग पदार्थों को अवशोषित करने की उनकी क्षमता में भिन्न होते हैं। नेफ्रॉन के विभिन्न भागों से तरल पदार्थों का विश्लेषण करके, द्रव की संरचना और नेफ्रॉन के सभी भागों के कार्य की विशेषताओं को स्थापित किया गया था।

प्रॉक्सिमल नलिका।समीपस्थ खंड में पुनर्अवशोषण अनिवार्य है। समीपस्थ घुमावदार नलिकाओं में, प्राथमिक मूत्र के अधिकांश घटक पानी की एक समान मात्रा के साथ पुन: अवशोषित हो जाते हैं (प्राथमिक मूत्र की मात्रा लगभग 2/3 कम हो जाती है)। समीपस्थ नेफ्रॉन में, अमीनो एसिड, ग्लूकोज, विटामिन, प्रोटीन की आवश्यक मात्रा, ट्रेस तत्व, Na +, K +, Ca +, Mg +, Cl _, HCO 2 की एक महत्वपूर्ण मात्रा पूरी तरह से पुन: अवशोषित हो जाती है। समीपस्थ नलिका कुशल पुनर्अवशोषण के माध्यम से इन सभी फ़िल्टर किए गए पदार्थों को रक्त में वापस लाने में एक प्रमुख भूमिका निभाती है। फ़िल्टर किए गए ग्लूकोज को समीपस्थ नलिका की कोशिकाओं द्वारा लगभग पूरी तरह से पुन: अवशोषित कर लिया जाता है, और आम तौर पर प्रति दिन मूत्र में थोड़ी मात्रा (130 मिलीग्राम से अधिक नहीं) उत्सर्जित की जा सकती है। ग्लूकोज ट्यूबल के लुमेन से ल्यूमिनल झिल्ली के माध्यम से एक सोडियम कोट्रांसपोर्ट सिस्टम के माध्यम से साइटोप्लाज्म में ढाल के खिलाफ चलता है। ग्लूकोज की इस गति को वाहक की भागीदारी से मध्यस्थ किया जाता है और यह एक दूसरा सक्रिय परिवहन है, क्योंकि ल्यूमिनल झिल्ली के माध्यम से ग्लूकोज की गति के लिए आवश्यक ऊर्जा इसके विद्युत रासायनिक ढाल के साथ सोडियम की गति के कारण उत्पन्न होती है, अर्थात। कोट्रांसपोर्ट के माध्यम से। यह कोट्रांसपोर्ट तंत्र इतना शक्तिशाली है कि यह आपको नलिका के लुमेन से सभी ग्लूकोज को पूरी तरह से अवशोषित करने की अनुमति देता है। सेल में प्रवेश के बाद, ग्लूकोज को बेसोलेटरल झिल्ली को पार करना चाहिए, जो कि सुगम प्रसार के माध्यम से होता है, सोडियम की भागीदारी से स्वतंत्र होता है, ढाल के साथ यह आंदोलन सेल में जमा होने वाले ग्लूकोज की उच्च सांद्रता के कारण, ल्यूमिनल की गतिविधि के कारण बनाए रखा जाता है। कोट्रांसपोर्ट प्रक्रिया। सक्रिय ट्रांससेलुलर पुनर्अवशोषण सुनिश्चित करने के लिए, सिस्टम कार्य करता है: 2 झिल्ली की उपस्थिति के साथ जो ग्लूकोज ट्रांसपोर्टरों की उपस्थिति के संबंध में असममित हैं; ऊर्जा केवल एक झिल्ली पर काबू पाने पर ही निकलती है, इस मामले में लुमिनाल। निर्णायक कारक यह है कि ग्लूकोज पुन: अवशोषण की पूरी प्रक्रिया अंततः सोडियम के प्राथमिक सक्रिय परिवहन पर निर्भर करती है। माध्यमिक सक्रिय पुनर्अवशोषण जब ल्यूमिनल झिल्ली के माध्यम से सोडियम के साथ सह-परिवहन किया जाता है, उसी तरह जैसे ग्लूकोज अमीनो एसिड पुन: अवशोषित हो जाते हैं, अकार्बनिक फॉस्फेट, सल्फेट और कुछ कार्बनिक पोषक तत्व।निम्न आणविक भार प्रोटीन किसके द्वारा पुन: अवशोषित होते हैं? पिनोसाइटोसिस समीपस्थ खंड में। प्रोटीन पुनर्अवशोषण लुमिनाल झिल्ली पर एंडोसाइटोसिस (पिनोसाइटोसिस) से शुरू होता है। यह ऊर्जा-निर्भर प्रक्रिया लुमिनाल झिल्ली पर विशिष्ट रिसेप्टर्स के लिए फ़िल्टर किए गए प्रोटीन अणुओं के बंधन से शुरू होती है। अलग इंट्रासेल्युलर वेसिकल्स, जो एंडोसाइटोसिस के दौरान दिखाई देते हैं, सेल के अंदर लाइसोसोम के साथ फ्यूज हो जाते हैं, जिनके एंजाइम प्रोटीन को कम आणविक भार के टुकड़ों में तोड़ते हैं - डाइपेप्टाइड्स और अमीनो एसिड, जो कि बेसोलैटल झिल्ली के माध्यम से रक्त में हटा दिए जाते हैं। मूत्र में प्रोटीन का उत्सर्जन आम तौर पर प्रति दिन 20 - 75 मिलीग्राम से अधिक नहीं होता है, और गुर्दे की बीमारी के साथ, यह प्रति दिन 50 ग्राम (प्रोटीनुरिया) तक बढ़ सकता है। ).

मूत्र (प्रोटीनुरिया) में प्रोटीन के उत्सर्जन में वृद्धि उनके पुनर्अवशोषण या निस्पंदन के उल्लंघन के कारण हो सकती है।

गैर-आयनिक प्रसार- कमजोर कार्बनिक अम्ल और क्षार खराब रूप से अलग हो जाते हैं। वे झिल्ली के लिपिड मैट्रिक्स में घुल जाते हैं और एक एकाग्रता ढाल के साथ पुन: अवशोषित हो जाते हैं। उनके पृथक्करण की डिग्री नलिकाओं में पीएच पर निर्भर करती है: जब यह घटता है, अम्ल वियोजन कम हो जाता है, आधार बढ़ रहा है. अम्ल पुनर्अवशोषण बढ़ जाता है, आधार - घटता है... जैसे ही पीएच बढ़ता है, विपरीत सच है। इसका उपयोग क्लिनिक में विषाक्त पदार्थों के उत्सर्जन में तेजी लाने के लिए किया जाता है - बार्बिटुरेट्स के साथ विषाक्तता के मामले में, रक्त क्षारीय होता है। इससे मूत्र में उनकी सामग्री बढ़ जाती है।

हेनले का फंदा... हेनले लूप में, सामान्य तौर पर, अधिक सोडियम और क्लोरीन (फ़िल्टर की गई मात्रा का लगभग 25%) हमेशा पानी (फ़िल्टर किए गए पानी की मात्रा का 10%) की तुलना में पुन: अवशोषित होता है। यह हेनले के लूप और समीपस्थ नलिका के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है, जहां पानी और सोडियम लगभग समान अनुपात में पुन: अवशोषित होते हैं। लूप का अवरोही भाग सोडियम या क्लोरीन को पुन: अवशोषित नहीं करता है, लेकिन इसमें पानी के लिए बहुत अधिक पारगम्यता होती है और इसे पुन: अवशोषित करता है। आरोही भाग (इसका पतला और मोटा दोनों भाग) सोडियम और क्लोरीन को पुन: अवशोषित करता है और व्यावहारिक रूप से पानी को पुन: अवशोषित नहीं करता है, क्योंकि यह इसके लिए पूरी तरह से अभेद्य है। लूप के आरोही भाग द्वारा सोडियम क्लोराइड का पुनर्अवशोषण जल के अवरोही भाग में पुनर्अवशोषण के लिए उत्तरदायी होता है, अर्थात्। लूप के आरोही भाग से अंतरालीय द्रव में सोडियम क्लोराइड के संक्रमण से इस द्रव की परासरणता बढ़ जाती है, और इसके लिए लूप के जल-पारगम्य अवरोही भाग से विसरण के माध्यम से पानी का एक बड़ा पुनर्अवशोषण होता है। इसलिए, नहर के इस खंड को पालन खंड कहा जाता था। नतीजतन, तरल, पहले से ही हेनले के लूप के आरोही मोटे हिस्से (सोडियम की रिहाई के कारण) में हाइपोस्मोटिक होने के कारण, डिस्टल कन्फ्यूज्ड ट्यूब्यूल में प्रवेश करता है, जहां कमजोर पड़ने की प्रक्रिया जारी रहती है और यह और भी हाइपोस्मोटिक हो जाता है, क्योंकि बाद के हिस्सों में नेफ्रॉन में, कार्बनिक पदार्थ अवशोषित नहीं होते हैं, केवल आयन ही पुन: अवशोषित होते हैं। और एच 2 ओ। इस प्रकार, यह तर्क दिया जा सकता है कि डिस्टल कनवल्यूटेड ट्यूबल और हेनले के लूप का आरोही भाग उन खंडों के रूप में कार्य करता है जहां मूत्र पतला होता है। जैसे-जैसे यह मज्जा की संग्रह नली के साथ आगे बढ़ता है, नलीदार द्रव अधिक से अधिक अतिपरासरणी हो जाता है, क्योंकि एकत्रित नलियों में सोडियम और पानी का पुन:अवशोषण जारी रहता है, जिसमें अंतिम मूत्र बनता है (पानी और यूरिया के विनियमित पुनर्अवशोषण के कारण केंद्रित होता है। एच 2 ओ ऑस्मोसिस के नियमों के अनुसार अंतरालीय पदार्थ में गुजरता है, क्योंकि वहाँ है पदार्थों की एक उच्च सांद्रता किसी जीव के जल संतुलन के आधार पर पुन: अवशोषण पानी का प्रतिशत व्यापक रूप से भिन्न हो सकता है।

दूरस्थ पुनर्अवशोषण।वैकल्पिक, समायोज्य।

peculiarities:

1. डिस्टल खंड की दीवारें पानी के लिए खराब पारगम्य हैं।

2. यहाँ सोडियम सक्रिय रूप से पुनःअवशोषित होता है।

3. दीवार पारगम्यता विनियमित : पानी के लिए- एन्टिडाययूरेटिक हार्मोन, सोडियम के लिए- एल्डोस्टेरोन।

4. अकार्बनिक पदार्थों के स्राव की एक प्रक्रिया होती है।

मानव शरीर में गुर्दे की भूमिका अमूल्य है। ये महत्वपूर्ण अंग कई कार्य करते हैं, वे रक्त की मात्रा को नियंत्रित करते हैं, शरीर से अपशिष्ट उत्पादों को खत्म करते हैं, एसिड-बेस और पानी-नमक संतुलन को सामान्य करते हैं, आदि। इन प्रक्रियाओं को इस तथ्य के कारण किया जाता है कि शरीर में मूत्र का निर्माण होता है। ट्यूबलर पुन: अवशोषण इस महत्वपूर्ण प्रक्रिया के चरणों में से एक को संदर्भित करता है जो पूरे जीव की गतिविधि को समग्र रूप से प्रभावित करता है।

शरीर के उत्सर्जन तंत्र का महत्व

शरीर से ऊतक चयापचय के अंतिम उत्पादों का उत्सर्जन एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, क्योंकि ये उत्पाद पहले से ही लाभ में असमर्थ हैं, लेकिन मनुष्यों पर विषाक्त प्रभाव डाल सकते हैं।

उत्सर्जन अंगों में शामिल हैं:

• चमड़ा;
• आंत;
• गुर्दे;
• फेफड़े।

एट्रियल नैट्रियूरेटिक हार्मोन का निर्माण अटरिया में तब होता है जब वे अधिक रक्त के कारण खिंच जाते हैं। यह हार्मोनल पदार्थ, इसके विपरीत, डिस्टल नलिकाओं में पानी के अवशोषण को कम करता है, पेशाब की प्रक्रिया को बढ़ाता है और शरीर से अतिरिक्त तरल पदार्थ को निकालने की सुविधा प्रदान करता है।

क्या उल्लंघन हो सकते हैं?

गुर्दे की बीमारी विभिन्न कारणों से हो सकती है, जिनमें से पुन: अवशोषण में रोग संबंधी परिवर्तन अंतिम नहीं हैं। पानी के बिगड़ा हुआ अवशोषण के साथ, पॉल्यूरिया, या मूत्र निर्माण में एक रोग संबंधी वृद्धि, साथ ही ओलिगुरिया विकसित हो सकती है, जिसमें दैनिक मूत्र सामग्री एक लीटर से कम है।

ग्लूकोज अवशोषण के विकार से ग्लूकोसुरिया हो जाता है, जिसमें यह पदार्थ बिल्कुल भी पुन: अवशोषित नहीं होता है, और मूत्र के साथ शरीर से पूरी तरह से निकल जाता है।

तीव्र गुर्दे की विफलता की एक बहुत ही खतरनाक स्थिति, जब गुर्दे के कार्य खराब हो जाते हैं, और अंग सामान्य रूप से कार्य करना बंद कर देते हैं।