जब गुर्दे अपशिष्ट उत्पादों को हटाने के लिए रक्त को फ़िल्टर करते हैं, तो वे शुरू में रक्त को एक झिल्ली से गुजारते हैं जो बड़े को हटा देती है प्रोटीन जैसे अणु लेकिन अपशिष्ट उत्पादों, लवण, पानी के अणुओं, अमीनो एसिड और शर्करा जैसे ग्लूकोज को पारित करने की अनुमति देते हैं के माध्यम से। यह सुनिश्चित करने के लिए कि ग्लूकोज और अमीनो एसिड जैसे मूल्यवान अणु अपशिष्ट उत्पादों के साथ उत्सर्जित नहीं होते हैं, गुर्दे को उन्हें पुन: अवशोषित करना चाहिए। ग्लूकोज पुनर्अवशोषण एक प्रक्रिया है जो समीपस्थ नलिका में होती है।
नेफ्रॉन में रक्त को छानना
वृक्क धमनी के माध्यम से रक्त गुर्दे में प्रवाहित होता है, जो नेफ्रोन को रक्त की आपूर्ति करने के लिए शाखाओं और छोटी वाहिकाओं में विभाजित हो जाता है। नेफ्रॉन गुर्दे की कार्यात्मक इकाइयाँ हैं जो वास्तविक निस्पंदन और पुनर्अवशोषण करते हैं; प्रत्येक वयस्क मानव गुर्दे में उनमें से लगभग दस लाख हैं। प्रत्येक नेफ्रॉन में केशिकाओं का एक नेटवर्क होता है जहां निस्पंदन और पुन: अवशोषण होता है।
ग्लोमेरुलस में ग्लूकोज निस्पंदन
रक्त केशिकाओं की एक गेंद के माध्यम से बहता है जिसे ग्लोमेरुलस कहा जाता है। यहां रक्तचाप के कारण पानी, घुले हुए लवण और छोटे अणु जैसे अपशिष्ट उत्पाद, अमीनो एसिड और ग्लूकोज को केशिकाओं की दीवारों के माध्यम से बोमन कैप्सूल नामक संरचना में रिसाव करने के लिए, जो चारों ओर से घिरा हुआ है ग्लोमेरुलस यह प्रारंभिक चरण लाल रक्त कोशिकाओं या प्रोटीन जैसी कोशिकाओं के नुकसान को रोकते हुए रक्त से अपशिष्ट उत्पादों को हटाता है, लेकिन यह रक्तप्रवाह से ग्लूकोज जैसे मूल्यवान अणुओं को भी हटा देता है। आवश्यक विलेय को हटाने से निस्पंदन प्रक्रिया में अगले चरण का संकेत मिलता है: पुन: अवशोषण।
गुर्दे में ग्लूकोज का पुन: अवशोषण
नेफ्रॉन के ट्यूबलर भाग में समीपस्थ नलिका, हेनले का लूप और डिस्टल ट्यूब्यूल होते हैं। दूरस्थ नलिकाएं और समीपस्थ नलिकाएं विपरीत कार्य करती हैं। जबकि समीपस्थ नलिका रक्त की आपूर्ति में विलेय को पुन: अवशोषित कर लेती है, डिस्टल नलिका अपशिष्ट विलेय को स्रावित करती है जो मूत्र में उत्सर्जित होगी। ग्लूकोज का पुनर्अवशोषण नेफ्रॉन के समीपस्थ नलिका में होता है, बोमन कैप्सूल से निकलने वाली एक ट्यूब। समीपस्थ नलिका को पंक्तिबद्ध करने वाली कोशिकाएं ग्लूकोज सहित मूल्यवान अणुओं को पुनः प्राप्त कर लेती हैं। विभिन्न अणुओं और विलेय के लिए पुनर्अवशोषण की क्रियाविधि भिन्न होती है। ग्लूकोज के लिए दो प्रक्रियाएं शामिल होती हैं: वह प्रक्रिया जिसके द्वारा ग्लूकोज को कोशिका के शीर्ष झिल्ली में पुन: अवशोषित किया जाता है, जिसका अर्थ है कि कोशिका की झिल्ली कोशिका जो समीपस्थ नलिका पर निकलती है, और फिर वह तंत्र जिसके द्वारा ग्लूकोज को कोशिका के विपरीत झिल्ली में धकेल दिया जाता है रक्तप्रवाह।
सोडियम-निर्भर ग्लूकोज कोट्रांसपोर्टर्स
समीपस्थ नलिका को अस्तर करने वाली कोशिकाओं के शीर्ष झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन होते हैं जो छोटे आणविक की तरह कार्य करते हैं प्रक्रिया में संग्रहीत सेलुलर ऊर्जा को खर्च करते हुए, सेल और पोटेशियम आयनों से सोडियम आयनों को बाहर निकालने के लिए पंप। यह पंपिंग क्रिया सुनिश्चित करती है कि समीपस्थ नलिका में सोडियम आयनों की सांद्रता बहुत अधिक है सेल की तुलना में, जैसे कि एक पहाड़ी के ऊपर एक भंडारण टैंक में पानी पंप करना ताकि यह काम कर सके क्योंकि यह वापस बहता है नीचे।
पानी में घुले विलेय स्वाभाविक रूप से उच्च से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्रों में फैलते हैं, जिससे सोडियम आयन वापस कोशिका में प्रवाहित हो जाते हैं। सोडियम पर निर्भर ग्लूकोज नामक प्रोटीन का उपयोग करके कोशिका इस सांद्रता प्रवणता का लाभ उठाती है कोट्रांसपोर्टर 2 (एसजीएलटी2), जो ग्लूकोज के परिवहन के लिए सोडियम आयन के क्रॉस-झिल्ली परिवहन को जोड़ता है अणु अनिवार्य रूप से, SGLT2 सोडियम आयनों द्वारा संचालित ग्लूकोज पंप की तरह है जो सेल में वापस जाने की कोशिश कर रहा है।
ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर: GLUT2
एक बार जब ग्लूकोज कोशिका के अंदर होता है, तो इसे रक्तप्रवाह में वापस करना एक सरल प्रक्रिया है। ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर या GLUT2s नामक प्रोटीन रक्तप्रवाह से सटे सेलुलर झिल्ली में एम्बेडेड होते हैं और ग्लूकोज को झिल्ली के पार वापस रक्त में ले जाते हैं। आमतौर पर ग्लूकोज कोशिका के अंदर अधिक केंद्रित होता है, इसलिए इस अंतिम चरण के लिए कोशिका को कोई ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता नहीं होती है। GLUT2 एक घूमने वाले दरवाजे की तरह काफी हद तक निष्क्रिय भूमिका निभाता है जो आउटबाउंड ग्लूकोज अणुओं को फिसलने देता है। हाइपरग्लेसेमिया, या उच्च रक्त शर्करा वाले लोगों में सभी ग्लूकोज को पुन: अवशोषित नहीं किया जा सकता है। अतिरिक्त ग्लूकोज को डिस्टल ट्यूब्यूल द्वारा स्रावित किया जाना चाहिए और मूत्र में पारित होना चाहिए।