Где происходит реабсорбция глюкозы?

Когда почки фильтруют кровь, чтобы удалить продукты жизнедеятельности, они сначала пропускают кровь через мембрану, которая удаляет большие молекулы, такие как белки, но пропускают продукты жизнедеятельности, соли, молекулы воды, аминокислоты и сахара, такие как глюкоза через. Чтобы ценные молекулы, такие как глюкоза и аминокислоты, не выводились вместе с продуктами жизнедеятельности, почки должны реабсорбировать их. Реабсорбция глюкозы - это процесс, происходящий в проксимальном канальце.

Кровь течет в почки через почечную артерию, которая разветвляется и разделяется на более мелкие сосуды для снабжения кровью нефронов. Нефроны - это функциональные единицы почек, которые осуществляют фильтрацию и реабсорбцию; в каждой почке взрослого человека их примерно по миллиону. Каждый нефрон состоит из сети капилляров, в которых происходит фильтрация и реабсорбция.

Кровь течет через клубок капилляров, который называется клубочком. Здесь кровяное давление вызывает воду, растворенные соли и небольшие молекулы, такие как продукты жизнедеятельности, аминокислоты и глюкоза просачивается через стенки капилляров в структуру, называемую капсулой Боумена, которая окружает клубочки. Этот начальный шаг удаляет продукты жизнедеятельности из крови, предотвращая потерю клеток, таких как эритроциты или белки, но также удаляет ценные молекулы, такие как глюкоза, из кровотока. Удаление необходимых растворенных веществ побуждает к следующему этапу процесса фильтрации: реабсорбции.

Трубчатая часть нефрона состоит из проксимального канальца, петли Генле и дистального канальца. Дистальные канальцы и проксимальные канальцы выполняют противоположные функции. В то время как проксимальный каналец реабсорбирует растворенные вещества в кровоток, дистальный каналец выделяет растворенные вещества, которые выводятся с мочой. Реабсорбция глюкозы происходит в проксимальном канальце нефрона, трубке, выходящей из капсулы Боумена. Клетки, выстилающие проксимальные канальцы, повторно захватывают ценные молекулы, в том числе глюкозу. Механизм реабсорбции различен для разных молекул и растворенных веществ. Для глюкозы задействованы два процесса: процесс реабсорбции глюкозы через апикальную мембрану клетки, то есть через мембрану клетка, которая обращена к проксимальному канальцу, а затем механизм, посредством которого глюкоза перемещается через противоположную мембрану клетки в кровоток.

В апикальную мембрану клеток, выстилающих проксимальный каналец, встроены белки, которые действуют как крошечные молекулярные насосы для вытеснения ионов натрия из клетки и ионов калия внутрь, расходуя при этом накопленную клеточную энергию. Это перекачивающее действие гарантирует, что концентрация ионов натрия в проксимальном канальце намного выше. чем в ячейке, как перекачка воды в резервуар для хранения на вершине холма, чтобы он мог работать, когда течет обратно вниз.

Растворенные вещества, растворенные в воде, естественным образом имеют тенденцию диффундировать из областей с высокой или низкой концентрацией, что заставляет ионы натрия возвращаться в клетку. Клетка использует этот градиент концентрации, используя белок, называемый натрийзависимой глюкозой. котранспортер 2 (SGLT2), который связывает межмембранный транспорт иона натрия с транспортом глюкозы молекула. По сути, SGLT2 чем-то похож на глюкозный насос, работающий от ионов натрия, пытающихся вернуться в клетку.

Как только глюкоза оказывается внутри клетки, возвращение ее в кровоток - простой процесс. Белки, называемые переносчиками глюкозы или GLUT2, встроены в клеточную мембрану, прилегающую к кровотоку, и переносят глюкозу через мембрану обратно в кровь. Обычно глюкоза более сконцентрирована внутри клетки, поэтому клетке не нужно расходовать энергию на этой последней стадии. GLUT2 играет в основном пассивную роль, как вращающуюся дверь, которая позволяет выходящим молекулам глюкозы проскальзывать. Не вся глюкоза может реабсорбироваться у людей с гипергликемией или высоким уровнем сахара в крови. Избыток глюкозы должен секретироваться дистальным канальцем и выводиться с мочой.