Przyjmowanie składników odżywczych do organizmu człowieka i wydalanie produktów przemiany materii jest realizowane przez ludzki układ wydalniczy. Praca narządów układu wydalniczego człowieka ma swoje własne mechanizmy wydalania produktów przemiany materii, którymi są filtracja, reabsorpcja i sekrecja, powstające w procesie ewolucji.
Ludzki układ wydalniczy
Wydalanie produktów przemiany materii z organizmu odbywa się przez narządy układu wydalniczego, które składają się z nerek, moczowodów, pęcherza moczowego i cewki moczowej.
Nerki znajdują się w przestrzeni zaotrzewnowej w okolicy lędźwiowej i mają kształt fasoli.
Jest to sparowany narząd, składający się z kory i rdzenia, miednicy, pokryty włóknistą błoną. Miednica nerki składa się z małej i dużej miski, z której wychodzi moczowód, który dostarcza mocz do pęcherza i przez cewkę moczową ostateczny mocz jest wydalany z organizmu.
Nerki biorą udział w procesach metabolicznych, a ich rola w zapewnieniu równowagi wodnej organizmu, utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej ma fundamentalne znaczenie dlapełna ludzka egzystencja.
Struktura nerki jest bardzo złożona, a jej elementem strukturalnym jest nefron.
Ma złożoną strukturę i składa się z kanału proksymalnego, trzonu nefronu, pętli Henlego, kanału dystalnego i przewodu zbiorczego, z którego powstają moczowody. Reabsorpcja w nerkach przechodzi przez kanaliki proksymalnej, dystalnej i pętli Henlego.
Mechanizm reabsorpcji
Molekularne mechanizmy przenikania substancji w procesie reabsorpcji to:
- dyfuzja;
- endocytoza;
- pinocytoza;
- transport pasywny;
- aktywny transport.
Szczególne znaczenie dla reabsorpcji ma aktywny i pasywny transport oraz kierunek reabsorbowanych substancji wzdłuż gradientu elektrochemicznego oraz obecność nośnika dla substancji, działanie pomp komórkowych i inne cechy.
Aktywny transport substancji odbywa się wbrew gradientowi elektrochemicznemu z nakładem energii na jego realizację i poprzez specjalne systemy transportowe. Ruch ma charakter transkomórkowy, który odbywa się poprzez przechodzenie przez błonę wierzchołkową i podstawno-boczną. Te systemy to:
- Pierwotny transport aktywny, który odbywa się za pomocą energii z rozpadu ATP. Jest używany przez jony Na+, Ca+, K+, H+.
- Wtórny transport aktywny ma miejsce ze względu na różnicę w stężeniu jonów sodu w cytoplazmie i świetle kanalików, a różnicę tę tłumaczy się uwalnianiem jonów sodu do płynu śródmiąższowego zenergochłonność rozszczepiania ATP. Wykorzystuje aminokwasy, glukozę.
Transport pasywny przebiega wzdłuż gradientów: elektrochemicznego, osmotycznego, stężenia, a jego realizacja nie wymaga energii i tworzenia nośnika. Substancjami, które go używają, są jony Cl-. Ruch substancji ma charakter parakomórkowy. Jest to ruch przez błonę komórkową, która znajduje się między dwiema komórkami. Charakterystyczne mechanizmy molekularne to dyfuzja, transport z rozpuszczalnikiem.
Proces reabsorpcji białek zachodzi w płynie komórkowym, a po rozbiciu go na aminokwasy przedostają się one do płynu międzykomórkowego, który powstaje w wyniku pinocytozy.
Rodzaje reabsorpcji
Reabsorpcja to proces zachodzący w kanalikach. A substancje przechodzące przez kanaliki mają różne nośniki i mechanizmy.
W ciągu dnia nerki wytwarzają od 150 do 170 litrów moczu pierwotnego, który przechodzi proces wchłaniania zwrotnego i wraca do organizmu. Substancje o silnie rozproszonych składnikach nie mogą przejść przez błonę kanalików i w procesie reabsorpcji przedostać się do krwi z innymi substancjami.
Reabsorpcja proksymalna
W nefronie proksymalnym, który znajduje się w korze nerkowej, zachodzi reabsorpcja glukozy, sodu, wody, aminokwasów, witamin i białek.
Kanak proksymalny składa się z komórek nabłonka, które mają błonę wierzchołkową i rąbek szczoteczkowy orazjest skierowany w stronę światła kanalików nerkowych. Błona podstawna tworzy fałdy, które tworzą błędnik podstawny, a przez nie pierwotny mocz dostaje się do naczyń włosowatych okołokanalikowych. Komórki są ze sobą ściśle połączone i tworzą przestrzeń, która biegnie przez przestrzeń międzykomórkową kanalika i nazywa się ją labiryntem podstawno-bocznym.
Sód jest ponownie wchłaniany w złożonym trzyetapowym procesie i jest nośnikiem dla innych substancji.
Reabsorpcja jonów, glukozy i aminokwasów w kanaliku proksymalnym
Kluczowe etapy reabsorpcji sodu:
- Przejście przez błonę wierzchołkową. Jest to etap pasywnego transportu sodu przez kanały i nośniki Na. Jony sodu dostają się do komórki przez hydrofilowe białka błonowe, które tworzą kanały Na.
- Wejście lub przejście przez błonę wiąże się na przykład z wymianą Na+ na wodór lub z jego wejściem jako nośnika glukozy, aminokwasu.
- Przejście przez membranę piwnicy. Jest to etap aktywnego transportu Na+ poprzez pompy Na+/K+ za pomocą enzymu ATP, który po rozbiciu uwalnia energię. Sód, ulegając ponownej absorpcji w kanalikach nerkowych, jest stale zawracany do procesów metabolicznych, a jego stężenie w komórkach kanalika proksymalnego jest niskie.
Reabsorpcja glukozy przechodzi przez wtórny aktywny transport, a jej wchłanianie jest ułatwione dzięki przeniesieniu jej przez pompę Na, a następnie jest ona całkowicie zawracana do procesów metabolicznych w organizmie. Podwyższone stężenie glukozy nie jest całkowicie wchłaniane w nerkach i wydalane zkońcowy mocz.
Reabsorpcja aminokwasów przebiega podobnie do glukozy, ale złożona organizacja aminokwasów wymaga udziału specjalnych transporterów dla każdego aminokwasu za mniej niż 5-7 dodatkowych.
Reabsorpcja w pętli Henlego
Pętla Henlego przechodzi przez rdzeń nerki, a proces reabsorpcji w jego wznoszących się i opadających częściach jest inny dla wody i jonów.
Przesącz, dostając się do opadającej części pętli, schodząc wzdłuż niej, uwalnia wodę ze względu na inny gradient ciśnienia i jest nasycony jonami sodu i chloru. W tej części woda jest ponownie wchłaniana i nieprzepuszczalna dla jonów. Część wstępująca jest nieprzepuszczalna dla wody i przechodząc przez nią mocz pierwotny jest rozcieńczany, natomiast w opadającym jest zagęszczany.
Reabsorpcja dystalna
Ta część nefronu znajduje się w korze nerkowej. Jego funkcją jest reabsorbcja wody, która jest gromadzona w moczu pierwotnym oraz reabsorbcja jonów sodu. Reabsorpcja dystalna to rozcieńczenie moczu pierwotnego i utworzenie moczu końcowego z przesączu.
Wchodząc do kanalika dystalnego, pierwotny mocz w 15% po reabsorpcji w kanalikach nerkowych stanowi 1% całkowitej objętości. Zbierając następnie w przewodzie zbiorczym, rozcieńcza się i powstaje ostateczny mocz.
Neurohumoralna regulacja reabsorpcji
Reabsorpcja w nerkach jest regulowana przez współczulny układ nerwowy i tarczycę, podwzgórze-przysadkę i androgeny.
Reabsorpcja sodu, wody, glukozywzrasta wraz z pobudzeniem nerwu współczulnego i błędnego.
Kanały dystalne i przewody zbiorcze pod wpływem działania hormonu antydiuretycznego lub wazopresyny ponownie wchłaniają wodę w nerkach, która zwiększa się w dużych ilościach wraz ze spadkiem ilości wody w organizmie, a także zwiększa przepuszczalność ścian kanalików.
Aldosteron zwiększa wchłanianie zwrotne wapnia, chlorków i wody, podobnie jak atriopeptyd wytwarzany w prawym przedsionku. Hamowanie reabsorpcji sodu w proksymalnym nefronie występuje, gdy wchodzi paratyryna.
Aktywacja reabsorpcji sodu pochodzi z hormonów:
- Wazopresyna.
- Glucogan.
- Kalcytonina.
- Aldosteron.
Hamowanie reabsorpcji sodu następuje podczas produkcji hormonów:
- Prostaglandyny i prostaglandyny E.
- Atriopeptyd.
Kora mózgowa reguluje wydalanie lub hamowanie moczu.
Rurkowa reabsorpcja wody jest realizowana przez wiele hormonów odpowiedzialnych za przepuszczalność błon dystalnego nefronu, regulację jego transportu przez kanaliki i wiele więcej.
Wartość reabsorpcji
Praktyczne zastosowanie wiedzy naukowej o tym, czym jest reabsorpcja - to w medycynie umożliwiło uzyskanie informacyjnego potwierdzenia pracy układu wydalniczego organizmu i przyjrzenie się jego mechanizmom wewnętrznym. Powstawanie moczu przebiega przez bardzo złożone mechanizmy i wpływ środowiska, nieprawidłowości genetycznych na to. I nie pozostają niezauważone, gdy pojawiają się problemy.na ich tle. Jednym słowem zdrowie jest bardzo ważne. Podążaj za nim i wszystkimi procesami zachodzącymi w ciele.
