სად ხდება გლუკოზის რეაბსორბცია?

როდესაც თირკმელები ფილტრავს სისხლს ნარჩენების მოსაშორებლად, ისინი თავდაპირველად გადასცემენ სისხლს მემბრანაში, რომელიც შლის დიდს მოლეკულებს მოსწონთ ცილები, მაგრამ ნებადართულია ნარჩენების, მარილების, წყლის მოლეკულების, ამინომჟავების და შაქრების გავლა, როგორიცაა გლუკოზა მეშვეობით. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ძვირფასი მოლეკულები, როგორიცაა გლუკოზა და ამინომჟავები, არ გამოიყოფა ნარჩენებთან ერთად, თირკმელებმა უნდა მოახდინონ მათი აბსორბცია. გლუკოზის რეაბსორბცია არის პროცესი, რომელიც ხდება პროქსიმალურ მილაკში.

სისხლი თირკმელში გადადის თირკმლის არტერიის საშუალებით, რომელიც ტოტდება და იყოფა პატარა გემებში, ნეფრონების სისხლით მომარაგების მიზნით. ნეფრონები არის თირკმლის ფუნქციური ერთეულები, რომლებიც ახორციელებენ რეალურ ფილტრაციას და რეაბსორბციას; დაახლოებით ერთი მილიონი მათგანია თითოეულ ზრდასრულ თირკმელში. თითოეული ნეფრონი შედგება კაპილარების ქსელისგან, სადაც ხდება ფილტრაცია და რეაბსორბცია.

სისხლი მიედინება კაპილარების ბურთულაში, რომელსაც გლომერულუსი ეწოდება. აქ არტერიული წნევა იწვევს წყალს, გახსნილ მარილებს და მცირე მოლეკულებს, როგორიცაა ნარჩენების, ამინომჟავების და სხვა გლუკოზა უნდა გაჟონოს კაპილარების კედლებში სტრუქტურაში, სახელწოდებით ბოუმანის კაფსულა, რომელიც გარს აკრავს გლომერული. ეს საწყისი ეტაპი სისხლიდან გამოაქვს ნარჩენები, ხოლო ხელს უშლის უჯრედების დაკარგვას, როგორიცაა სისხლის წითელი უჯრედები ან ცილები, მაგრამ ასევე გამოაქვს ძვირფასი მოლეკულები, როგორიცაა გლუკოზა სისხლიდან. საჭირო ხსნადების მოცილება იწვევს ფილტრაციის პროცესის შემდეგ ეტაპს: რეაბსორბცია.

ნეფრონის მილაკიანი ნაწილი შედგება პროქსიმალური მილისგან, ჰენლის მარყუჟისა და დისტალური მილისგან. დისტალური მილაკები და პროქსიმალური მილაკები ასრულებენ საწინააღმდეგო ფუნქციებს. მიუხედავად იმისა, რომ პროქსიმალური მილაკი ხსნის ხსნარს სისხლის მიწოდებაში, დისტალური მილაკი გამოყოფს ნარჩენების ხსნარებს, რომლებიც გამოიყოფა შარდით. გლუკოზის რეაბსორბცია ხდება ნეფრონის პროქსიმალურ მილაკში, მილის მიედინება ბოუმანის კაფსულიდან. უჯრედები, რომლებიც პროქსიმალურ მილაკზეა განლაგებული, იბრუნებენ ძვირფას მოლეკულებს, მათ შორის გლუკოზას. რეაბსორბციის მექანიზმი განსხვავებულია სხვადასხვა მოლეკულების და ხსნადებისთვის. გლუკოზისთვის ორი პროცესია ჩართული: პროცესი, რომლის დროსაც გლუკოზა აბსორბირდება უჯრედის აპიკალური მემბრანის გასწვრივ, რაც გულისხმობს უჯრედი, რომელიც გადაჰყურებს პროქსიმალურ მილაკს, შემდეგ კი მექანიზმს, რომლის საშუალებითაც გლუკოზა შუნტირდება უჯრედის მოპირდაპირე მემბრანაში სისხლის მიმოქცევა

პროქსიმალური მილაკის უჯრედების აპიალურ მემბრანაში ჩანერგილია ცილები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც პატარა მოლეკულური ტუმბოები ნატრიუმის იონების უჯრედისა და კალიუმის იონების განდევნის მიზნით, ამ პროცესში დახარჯულ უჯრედულ ენერგიას ხარჯავს. ეს სატუმბი მოქმედება უზრუნველყოფს ნატრიუმის იონების კონცენტრაციის პროქსიმალურ მილაკში გაცილებით მაღალ კონცენტრაციას ვიდრე უჯრედში, მაგალითად, გორაკის თავზე წყლის საცავის სატუმბივით გადატუმბვა, ასე რომ მას შეუძლია სამუშაოს შესრულება, როდესაც ის უკან მიედინება ქვემოთ

წყალში გახსნილი ხსნარები, ბუნებრივია, იფანტება მაღალიდან დაბალი კონცენტრაციის უბნებიდან, რაც იწვევს ნატრიუმის იონების უჯრედში დაბრუნებას. უჯრედი იყენებს ამ კონცენტრაციის გრადიენტს პროტეინის გამოყენებით, რომელსაც ნატრიუმზე დამოკიდებულ გლუკოზას უწოდებენ cotransporter 2 (SGLT2), რომელიც აერთიანებს ნატრიუმის იონის ჯვარედინი გარსის ტრანსპორტირებას გლუკოზის ტრანსპორტირებაში მოლეკულა. არსებითად, SGLT2 ჰგავს გლუკოზის ტუმბოს, რომელიც მუშაობს ნატრიუმის იონებით და ცდილობს უჯრედში დაბრუნებას.

მას შემდეგ, რაც გლუკოზა უჯრედში მოხვდება, მისი სისხლში დაბრუნება არის მარტივი პროცესი. ცილები, რომლებსაც გლუკოზის ტრანსპორტიორები ან GLUT2s უწოდებენ, ჩართულია უჯრედულ მემბრანაში სისხლის მიმოქცევის მიმდებარე უჯრედებში და ატარებენ გლუკოზას გარსს სისხლში. ჩვეულებრივ, გლუკოზა უფრო კონცენტრირებულია უჯრედის შიგნით, ამიტომ ამ ბოლო ეტაპზე უჯრედს არ სჭირდება ენერგიის დახარჯვა. GLUT2 მეტწილად პასიურ როლს ასრულებს, როგორც მბრუნავი კარი, რომელიც საშუალებას იძლევა გამავალი გლუკოზის მოლეკულები გაიარონ. ყველა გლუკოზის თავიდან ათვისება არ შეიძლება ჰიპერგლიკემიის, ან სისხლში მაღალი შაქრის მქონე პაციენტებში. გლუკოზის ჭარბი გამოყოფა უნდა მოხდეს დისტალური მილით და შარდში გადავიდეს.