Vnos hranil v človeško telo in izločanje presnovnih produktov izvaja človeški izločilni sistem. Delovanje organov človeškega izločilnega sistema ima svoje mehanizme za izločanje presnovnih produktov, ki so filtracija, reabsorpcija in izločanje, ki nastanejo v procesu evolucije.
človeški izločevalni sistem
Izločanje presnovnih produktov iz telesa izvajajo organi izločilnega sistema, ki so sestavljeni iz ledvic, sečevodov, mehurja in sečnice.
Ledvice se nahajajo v retroperitonealnem prostoru v ledvenem predelu in so v obliki fižola.
To je parni organ, sestavljen iz skorje in medule, medenice in je prekrit z vlaknasto membrano. Ledvična medenica je sestavljena iz majhne in velike sklede, iz nje pa izstopa sečevod, ki dovaja urin v mehur in skozi sečnico se končni urin izloča iz telesa.
Ledvice so vključene v presnovne procese in njihova vloga pri zagotavljanju vodnega ravnovesja v telesu, ohranjanju kislinsko-bazičnega ravnovesja so temeljnega pomena zapoln človeški obstoj.
Struktura ledvice je zelo zapletena in njen strukturni element je nefron.
Ima kompleksno strukturo in je sestavljena iz proksimalnega kanala, telesa nefrona, Henlejeve zanke, distalnega kanala in zbiralnega kanala, ki vodi do sečevodov. Reabsorpcija v ledvicah poteka skozi tubule proksimalne, distalne in Henlejeve zanke.
Reabsorpcijski mehanizem
Molekularni mehanizmi prehoda snovi v procesu reabsorpcije so:
- difuzija;
- endocitoza;
- pinocitoza;
- pasivni transport;
- aktivni prevoz.
Za reabsorpcijo je še posebej pomemben aktivni in pasivni transport ter smer reabsorbiranih snovi vzdolž elektrokemičnega gradienta in prisotnost nosilca za snovi, delovanje celičnih črpalk in druge značilnosti.
Aktivni transport snovi je v nasprotju z elektrokemičnim gradientom s porabo energije za njegovo izvajanje in preko posebnih transportnih sistemov. Narava gibanja je transcelularna, ki se izvaja s prečkanjem apikalne in bazolateralne membrane. Ti sistemi so:
- Primarni aktivni transport, ki se izvaja s pomočjo energije iz razgradnje ATP. Uporabljajo ga ioni Na+, Ca+, K+, H+.
- Sekundarni aktivni transport poteka zaradi razlike v koncentraciji natrijevih ionov v citoplazmi in v lumnu tubulov, ta razlika pa je razložena s sproščanjem natrijevih ionov v intersticijsko tekočino zporaba energije pri delitvi ATP. Uporablja aminokisline, glukozo.
Pasivni transport poteka po gradientih: elektrokemični, osmotski, koncentracijski in njegovo izvajanje ne zahteva energije in tvorbe nosilca. Snovi, ki ga uporabljajo, so Cl- ioni. Gibanje snovi je paracelično. To je gibanje čez celično membrano, ki se nahaja med dvema celicama. Značilni molekularni mehanizmi so difuzija, transport s topilom.
Proces reabsorpcije beljakovin poteka znotraj celične tekočine in po razcepitvi na aminokisline vstopijo v medcelično tekočino, kar nastane kot posledica pinocitoze.
Vrste reabsorpcije
Reabsorpcija je proces, ki poteka v tubulih. In snovi, ki prehajajo skozi tubule, imajo različne nosilce in mehanizme.
Ledvice tvorijo čez dan od 150 do 170 litrov primarnega urina, ki gre skozi proces reabsorpcije in se vrne v telo. Snovi z visoko razpršenimi sestavinami ne morejo preiti skozi membrano tubulov in v procesu reabsorpcije vstopiti v kri z drugimi snovmi.
proksimalna reabsorpcija
V proksimalnem nefronu, ki se nahaja v ledvični skorji, poteka reabsorpcija glukoze, natrija, vode, aminokislin, vitaminov in beljakovin.
Proksimalni tubul tvorijo epitelne celice, ki imajo apikalno membrano in krtačni rob, inusmerjen je proti lumnu ledvičnih tubulov. Bazalna membrana tvori gube, ki tvorijo bazalni labirint, in skozi njih primarni urin vstopi v peritubularne kapilare. Celice so med seboj tesno povezane in tvorijo prostor, ki poteka po celotnem medceličnem prostoru tubulov in se imenuje bazolateralni labirint.
Natrij se reabsorbira v zapletenem tristopenjskem procesu in je nosilec drugih snovi.
Reabsorpcija ionov, glukoze in aminokislin v proksimalnem tubulu
Ključni koraki pri reabsorpciji natrija:
- Prehajanje skozi apikalno membrano. To je faza pasivnega transporta natrija, preko Na-kanalov in Na-nosilcev. Natrijevi ioni vstopajo v celico preko membranskih hidrofilnih proteinov, ki tvorijo Na-kanale.
- Vstop ali prehod skozi membrano je povezan z zamenjavo Na+ za vodik, na primer, ali z njegovim vstopom kot nosilec glukoze, aminokisline.
- Prehajanje skozi bazalno membrano. To je faza aktivnega transporta Na+, skozi Na+/K+ črpalke s pomočjo encima ATP, ki ob razgradnji sprosti energijo. Natrij, ki se reabsorbira v ledvičnih tubulih, se nenehno vrača v presnovne procese in njegova koncentracija v celicah proksimalnih tubulov je nizka.
Reabsorpcija glukoze poteka skozi sekundarni aktivni transport in njen vnos je olajšan s prenosom skozi Na-črpalko in se popolnoma vrne v presnovne procese v telesu. Povečana koncentracija glukoze se v ledvicah ne absorbira popolnoma in se izloči zkončni urin.
Reabsorpcija aminokislin poteka podobno kot glukoza, vendar kompleksna organizacija aminokislin zahteva sodelovanje posebnih transporterjev za vsako aminokislino za manj kot 5-7 dodatnih.
Reabsorpcija v zanki Henle
Henlejeva zanka poteka skozi medulo ledvice, proces reabsorpcije v njenem naraščajočem in padajočem delu pa je za vodo in ione drugačen.
Filtrat, ko pride v padajoči del zanke, se spusti vzdolž nje, sprosti vodo zaradi drugačnega gradienta tlaka in je nasičen z natrijevimi in klorovimi ioni. V tem delu se voda reabsorbira in je neprepustna za ione. Dvižni del je neprepusten za vodo in pri prehodu skozi njega se primarni urin razredči, v padajočem pa koncentriran.
Distalna reabsorpcija
Ta del nefrona se nahaja v skorji ledvice. Njegova funkcija je reabsorbirati vodo, ki se zbere v primarnem urinu in reabsorbira natrijeve ione. Distalna reabsorpcija je redčenje primarnega urina in tvorba končnega urina iz filtrata.
Vstop v distalni tubul je primarni urin pri 15 % po reabsorpciji v ledvičnih tubulih 1 % celotnega volumna. Ko se nato zbira v zbiralnem kanalu, se razredči in nastane končni urin.
Nevrohumoralna regulacija reabsorpcije
Reabsorpcijo v ledvicah uravnavajo simpatični živčni sistem in ščitnica, hipotalamus-hipofiza in androgeni.
Reabsorpcija natrija, vode, glukozenarašča z vzbujanjem simpatičnega in vagusnega živca.
Distalni tubuli in zbirni kanali reabsorbirajo vodo v ledvicah pod vplivom antidiuretičnega hormona ali vazopresina, ki se v velikih količinah poveča z zmanjšanjem vode v telesu, poveča pa tudi prepustnost sten tubulov.
Aldosteron poveča reabsorpcijo kalcija, klorida in vode, tako kot atriopeptid, ki se proizvaja v desnem atriju. Ko vstopi paratirin, pride do zaviranja reabsorpcije natrija v proksimalnem nefronu.
Aktivacija reabsorpcije natrija izvira iz hormonov:
- vazopresin.
- glukogan.
- kalcitonin.
- Aldosteron.
Inhibicija reabsorpcije natrija se pojavi med proizvodnjo hormonov:
- Prostaglandin in prostaglandin E.
- Atriopeptid.
Možganska skorja uravnava izločanje ali zaviranje urina.
Tubularno reabsorpcijo vode izvajajo številni hormoni, ki so odgovorni za prepustnost membran distalnega nefrona, uravnavanje njegovega transporta skozi tubule in še veliko več.
Vrednost ponovne absorpcije
Praktična uporaba znanstvenih spoznanj o tem, kaj je reabsorpcija - to je v medicini omogočilo pridobitev informacijske potrditve delovanja izločalnega sistema telesa in pregled njegovih notranjih mehanizmov. Nastajanje urina poteka skozi zelo zapletene mehanizme in vpliv okolja, genetske nepravilnosti nanj. In ne ostanejo neopaženi, ko se pojavijo težave.na njihovem ozadju. Z eno besedo, zdravje je zelo pomembno. Sledite njemu in vsem procesom, ki se dogajajo v telesu.
