Dimana Reabsorpsi Glukosa Terjadi?

Ketika ginjal menyaring darah untuk membuang produk-produk limbah, pada awalnya ginjal akan mengalirkan darah melalui membran yang membuang sebagian besar molekul seperti protein tetapi memungkinkan produk limbah, garam, molekul air, asam amino, dan gula seperti glukosa lewat melalui. Untuk memastikan bahwa molekul berharga seperti glukosa dan asam amino tidak diekskresikan bersama dengan produk limbah, ginjal harus menyerapnya kembali. Reabsorpsi glukosa adalah proses yang terjadi di tubulus proksimal.

Darah mengalir ke ginjal melalui arteri ginjal, yang bercabang dan terbagi lagi menjadi pembuluh yang lebih kecil untuk memasok darah ke nefron. Nefron adalah unit fungsional ginjal yang melakukan filtrasi dan reabsorpsi yang sebenarnya; ada sekitar satu juta dari mereka di setiap ginjal manusia dewasa. Setiap nefron terdiri dari jaringan kapiler tempat filtrasi dan reabsorpsi berlangsung.

Darah mengalir melalui bola kapiler yang disebut glomerulus. Di sini tekanan darah menyebabkan air, garam terlarut dan molekul kecil seperti produk limbah, asam amino dan glukosa bocor melalui dinding kapiler ke dalam struktur yang disebut kapsul Bowman, yang mengelilingi glomerulus. Langkah awal ini menghilangkan produk limbah dari darah sambil mencegah hilangnya sel seperti sel darah merah atau protein, tetapi juga menghilangkan molekul berharga seperti glukosa dari aliran darah. Penghapusan zat terlarut yang diperlukan mendorong langkah berikutnya dalam proses filtrasi: reabsorpsi.

Bagian tubulus nefron terdiri dari tubulus proksimal, lengkung Henle dan tubulus distal. Tubulus distal dan tubulus proksimal melakukan fungsi yang berlawanan. Sementara tubulus proksimal mereabsorbsi zat terlarut ke dalam suplai darah, tubulus distal mengeluarkan zat terlarut limbah yang akan diekskresikan dalam urin. Reabsorpsi glukosa terjadi di tubulus proksimal nefron, tabung yang mengarah keluar dari kapsul Bowman. Sel-sel yang melapisi tubulus proksimal menangkap kembali molekul-molekul berharga, termasuk glukosa. Mekanisme reabsorpsi berbeda untuk molekul dan zat terlarut yang berbeda. Untuk glukosa ada dua proses yang terlibat: proses di mana glukosa diserap kembali melintasi membran apikal sel, yang berarti membran sel. sel yang menghadap keluar ke tubulus proksimal, dan kemudian mekanisme dimana glukosa didorong melintasi membran sel yang berlawanan ke dalam aliran darah.

Tertanam di membran apikal sel yang melapisi tubulus proksimal adalah protein yang bertindak seperti molekul kecil pompa untuk mendorong ion natrium keluar dari sel dan ion kalium masuk, mengeluarkan energi seluler yang tersimpan dalam prosesnya. Tindakan pemompaan ini memastikan bahwa konsentrasi ion natrium jauh lebih tinggi di tubulus proksimal daripada di dalam sel, seperti memompa air ke tangki penyimpanan di atas bukit sehingga dapat melakukan pekerjaan saat mengalir kembali turun.

Zat terlarut yang terlarut dalam air secara alami cenderung berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke rendah, yang menyebabkan ion natrium mengalir kembali ke dalam sel. Sel mengambil keuntungan dari gradien konsentrasi ini menggunakan protein yang disebut glukosa tergantung natrium cotransporter 2 (SGLT2), yang menggabungkan transpor lintas membran ion natrium dengan transpor glukosa molekul. Pada dasarnya, SGLT2 sedikit seperti pompa glukosa yang ditenagai oleh ion natrium yang mencoba masuk kembali ke dalam sel.

Setelah glukosa berada di dalam sel, mengembalikannya ke aliran darah adalah proses yang sederhana. Protein yang disebut transporter glukosa atau GLUT2 tertanam di membran seluler yang berdekatan dengan aliran darah dan mengangkut glukosa melintasi membran kembali ke dalam darah. Biasanya glukosa lebih terkonsentrasi di dalam sel, sehingga sel tidak perlu mengeluarkan energi untuk tahap terakhir ini. GLUT2 memainkan peran yang sebagian besar pasif seperti pintu putar yang memungkinkan molekul glukosa keluar untuk lolos. Tidak semua glukosa dapat diserap kembali pada orang dengan hiperglikemia, atau gula darah tinggi. Kelebihan glukosa harus disekresikan oleh tubulus distal dan dikeluarkan dalam urin.