การดูดกลับกลูโคสเกิดขึ้นที่ไหน?

เมื่อไตกรองเลือดเพื่อเอาของเสียออก จะเริ่มส่งเลือดผ่านเมมเบรนที่ขจัดขนาดใหญ่ โมเลกุลเช่นโปรตีนแต่ยอมให้ของเสีย เกลือ โมเลกุลของน้ำ กรดอะมิโนและน้ำตาลเช่นกลูโคสผ่าน ผ่าน. เพื่อให้แน่ใจว่าโมเลกุลที่มีคุณค่า เช่น กลูโคสและกรดอะมิโนจะไม่ถูกขับออกมาพร้อมกับของเสีย ไตจะต้องดูดซึมกลับคืนมา การดูดซึมกลูโคสกลับเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในท่อใกล้เคียง

เลือดไหลเข้าสู่ไตผ่านทางหลอดเลือดแดงไต ซึ่งจะแตกแขนงและแบ่งออกเป็นหลอดเลือดขนาดเล็กเพื่อส่งเลือดไปยังไต ไตเป็นหน่วยหน้าที่ของไตที่ทำหน้าที่กรองและดูดกลับคืนตามจริง มีประมาณหนึ่งล้านในไตของมนุษย์ผู้ใหญ่แต่ละคน เนฟรอนแต่ละตัวประกอบด้วยเครือข่ายของเส้นเลือดฝอยที่มีการกรองและการดูดกลับ

เลือดไหลผ่านลูกของเส้นเลือดฝอยที่เรียกว่าโกลเมอรูลัส ที่นี่ความดันโลหิตทำให้เกิดน้ำ เกลือที่ละลายน้ำ และโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น ของเสีย กรดอะมิโน และ กลูโคสจะรั่วไหลผ่านผนังของเส้นเลือดฝอยไปสู่โครงสร้างที่เรียกว่าแคปซูลของโบว์แมนซึ่งล้อมรอบ โกลเมอรูลัส ขั้นตอนแรกนี้จะกำจัดของเสียออกจากเลือดในขณะที่ป้องกันการสูญเสียเซลล์ เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดงหรือโปรตีน แต่ยังช่วยขจัดโมเลกุลที่มีค่า เช่น กลูโคสออกจากกระแสเลือด การกำจัดตัวถูกละลายที่จำเป็นจะแจ้งขั้นตอนต่อไปในกระบวนการกรอง: การดูดซับซ้ำ

ส่วนที่เป็นท่อของเนฟรอนประกอบด้วยทูบูลส่วนต้น ลูปของเฮนเล และท่อส่วนปลาย ท่อส่วนปลายและท่อใกล้เคียงทำหน้าที่ตรงข้ามกัน ในขณะที่ท่อที่อยู่ใกล้เคียงดูดซับตัวถูกละลายกลับเข้าไปในปริมาณเลือด ท่อส่วนปลายจะหลั่งของเสียที่จะถูกขับออกมาในปัสสาวะ การดูดกลับกลูโคสจะเกิดขึ้นที่ท่อใกล้เคียงของเนฟรอน ซึ่งเป็นท่อที่นำออกจากแคปซูลของโบว์แมน เซลล์ที่เรียงตัวอยู่ในท่อใกล้เคียงจะจับโมเลกุลอันมีค่ากลับคืนมา รวมทั้งกลูโคสด้วย กลไกการดูดกลับของโมเลกุลและตัวถูกละลายต่างกัน สำหรับกลูโคส มีสองกระบวนการที่เกี่ยวข้อง: กระบวนการที่กลูโคสถูกดูดซึมกลับผ่านเยื่อหุ้มปลายของเซลล์ ซึ่งหมายถึงเมมเบรนของ เซลล์ที่หันออกสู่ท่อส่วนปลาย จากนั้นกลไกที่กลูโคสถูกแบ่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ตรงข้ามเข้าไปในเซลล์ กระแสเลือด

ที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มปลายของเซลล์ที่บุท่อส่วนปลายคือโปรตีนที่ทำหน้าที่เหมือนโมเลกุลขนาดเล็ก ปั๊มเพื่อขับโซเดียมไอออนออกจากเซลล์และโพแทสเซียมไอออนเข้าไป โดยใช้พลังงานเซลล์ที่สะสมอยู่ในกระบวนการ การดำเนินการสูบน้ำนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าความเข้มข้นของโซเดียมไอออนในท่อใกล้เคียงจะสูงขึ้นมาก มากกว่าในห้องขัง เช่น สูบน้ำขึ้นถังเก็บน้ำบนเนินเขาจึงสามารถทำงานได้ขณะไหลกลับ ลง.

ตัวทำละลายที่ละลายในน้ำตามธรรมชาติมักจะกระจายจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปต่ำ ซึ่งทำให้โซเดียมไอออนไหลกลับเข้าไปในเซลล์ เซลล์ใช้ประโยชน์จากการไล่ระดับความเข้มข้นนี้โดยใช้โปรตีนที่เรียกว่ากลูโคสขึ้นอยู่กับโซเดียม cotransporter 2 (SGLT2) ซึ่งจับคู่การขนส่งข้ามเมมเบรนของโซเดียมไอออนกับการขนส่งกลูโคส โมเลกุล โดยพื้นฐานแล้ว SGLT2 นั้นคล้ายกับปั๊มกลูโคสที่ขับเคลื่อนโดยโซเดียมไอออนที่พยายามกลับเข้าไปในเซลล์

เมื่อกลูโคสอยู่ภายในเซลล์แล้ว การนำกลูโคสกลับคืนสู่กระแสเลือดเป็นกระบวนการง่ายๆ โปรตีนที่เรียกว่าตัวขนส่งกลูโคสหรือ GLUT2s ถูกฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ที่อยู่ติดกับกระแสเลือดและนำกลูโคสผ่านเยื่อหุ้มเซลล์กลับเข้าสู่กระแสเลือด โดยปกติกลูโคสจะมีความเข้มข้นมากกว่าภายในเซลล์ ดังนั้นเซลล์จึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานใดๆ สำหรับขั้นตอนสุดท้ายนี้ GLUT2 มีบทบาทที่ไม่โต้ตอบเป็นส่วนใหญ่ เช่น ประตูหมุนที่ช่วยให้โมเลกุลกลูโคสที่ส่งออกออกไปสามารถลอดผ่านได้ กลูโคสบางชนิดไม่สามารถดูดซึมกลับคืนมาในผู้ที่มีภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือน้ำตาลในเลือดสูงได้ กลูโคสส่วนเกินจะต้องถูกหลั่งโดยท่อส่วนปลายและผ่านเข้าไปในปัสสาวะ