Distal Tübül ve Toplama Kanalında İyon Emilimi

Distal kıvrımlı tübül (DCT) ve toplayıcı kanal (CD), böbrek nefronunun son iki bölümüdür. Birçok iyonun emilmesinde ve su emiliminde önemli rol oynarlar.

Distal kıvrılmış tübül, her biri kendi işlevlerine sahip olan iki ayrı bölgeye, erken ve geç bölümlere ayrılabilir. Bu makale, distal kıvrımlı borunun her iki bölümünün ve toplama kanalının işlevlerini dikkate alacaktır.

Erken Distal Kıvrımlı Boru

Erken DCT’nin rolü, sodyum, klorür ve kalsiyum dahil iyonların emilimidir.

Tüm bu iyonların hareketi, hücrelerin bazolateral membranındaki Na ⁺ / K ⁺ ATPase taşıyıcısının işlevine bağlıdır. Bu, sodyum iyonlarını hücre dışı sıvıya salgılar ve hücreye potasyum iyonları getirir. Bu kanal, hücre içi sodyum seviyelerini düşürerek, sodyumun diğer kanallardan hücre içine hareketini destekleyen bir gradyan oluşturur. Degrade ayarlamak için ATP’ye doğrudan ihtiyaç duyulduğundan, bu işlem birincil aktif aktarımdır.

Üretilen sodyum konsantrasyonu gradyanı, sodyumun, hücreye, klorür iyonlarının yanı sıra NCC semptomu yoluyla meydana gelen distal kıvrımlı tübülün lümeninden girmesine izin verir. Klorür iyonları daha sonra hücreden bazolateral membran üzerindeki bir klorür iyonu dağıtıcıdan hücre dışı sıvıya doğru çıkarak hücre içinde birikmeyi önler.

Kalsiyum emilimi ayrıca Na ⁺ / K ⁺ ATPase kanalından oluşturulan sodyum gradyanını da kullanır. Bazolateral membranda, kalsiyum iyonlarını hücre dışı sıvıya ve sodyum iyonlarını hücreye taşımaktan sorumlu bir antiporter olan bir NCX kanalı da vardır. Hücre içi kalsiyumdaki azalma, kalsiyum iyonlarını tübülün lümeninden hücreye, bir kalsiyum iyonu dağıtıcısı vasıtasıyla çeken bir gradyan oluşturur. ATP doğrudan gerekli olmadığından, bu ikincil aktif nakildir.

Geç Distal Sarılmış Boru ve Toplama Kanalı

Asıl hücreleri ve araya hücreler: Bu bölgedeki iki ana hücre tipi vardır.

Principal (P) Hücreler

Ana hücreler , tübüler hücrelerin çoğunu oluşturur. Bunlar esas olarak sodyum iyonlarının alımı ve potasyum iyonlarının ekstrüzyonu ile ilgilidir. Bu değişim tekrar bazolateral membran üzerindeki bir Na ⁺ / K ⁺ ATPase ile sürülür, bu da ENAC kanalı içinden hücreye girmek için sodyum için bir gradyan oluşturur.

Sodyum iyonları pozitif olarak yüklenir, böylece kalıptan çekildiklerinden elektriksel bir gradyan oluşur. Ek olarak, Na ⁺ / K ⁺ -ATPase’den dolayı hücre içinde potasyum iyonları birikir. Bu faktörlerin her ikisi de bir potasyum uniporter yoluyla potasyum iyonlarının tübülün lümenine salgılanmasını teşvik eder.

İntercalated (I) Hücreleri

Birleştirilmiş hücreler hidrojen seviyeleri (H ⁺⁾ ve kontrol edilmesiyle, asit-baz kontrolünde bir rol oynamaktadır bikarbonat iyonları _(HCO3^-). Bunların her ikisi de, karbonik anhidrazın etkisiyle karbondioksitin (hücre içindeki metabolik işlemlerden üretilen) suyla reaksiyona girmesiyle üretilir.

Bikarbonat iyonları bazolateral membranı, klorür karşılığında, anyon değiştirici kanalı boyunca hücre dışı akışkanın içinden geçirir. Hidrojen iyonları, bir K ⁺ / H ⁺ ATPase antiporter ve H ⁺ -ATPase vasıtasıyla lümene salınır. Bir kez tübül lümeni içinde, hidrojen iyonları fosfat (HPO ₄^2-) ya da amonyak _(NH3) ile tepkimeye giren. Ücret ^– Bu hem yeni bileşikler _(NH4⁺ ve _2PO4 H) olarak, hücre yeniden girmesini iyonları engeller. Bu nedenle, membran boyunca geri hareket edemezler ve böylece atılırlar.

Hücre içinde klorür iyonları ve potasyum iyonlarının birikmesini önlemek için, bazolateral membrandaki K ⁺ / Cl ^– sempatörü bu iyonların hücre dışı sıvıya geri sızmasını sağlar.

Toplama Kanalında Su Emilimi

Toplama kanalının ana rolü, anti-idrar söktürücü hormon (ADH) ve aquaporinlerin etkisiyle suyun yeniden emilimidir .

ADH hipotalamusta üretilir ve serbest bırakılana kadar arka hipofiz bezinde saklanır. Bu hormon, toplama borusundaki tübüler hücrelerin apikal membranındaki 2 kanal (su kanalı) sayısını artırmak için böbrek tübüllerine etki eder.

ADH, adenilil siklazı aktive eden ve böylece siklik AMP üretimini artıran, tübül hücreleri üzerindeki V2 reseptörlerine bağlanır. Daha sonra, 2 no’lu akvaryum kanalını içeren veziküller, içeriklerini tübüler hücrelerin apikal zarına bırakmaktadır (bazolateral membran her zaman 3 ila 4 kanalda aquaporin içermektedir, bu nedenle her zaman geçirgendir). Kanal sayısının arttırılması, hücrenin geçirgenliğini arttırır, bu da filtrattan daha fazla suyu yeniden emme ve daha küçük hacimlerde daha konsantre idrar oluşturma kabiliyeti ile sonuçlanır.

Üre Geri Dönüşümü

ADH ayrıca, medüller toplama kanalında üre emilimini arttırır. Nefronun kalın yükselen uzuv suya karşı geçirimsizdir, ancak üre geçirgendir. Bu, ürenin, interstityumdan tekrar konsantrasyon yükselişine kadar yükselen kalın uzuvya geçebildiği anlamına gelir (üre geri dönüşümü). İnterstitiumda, üre etkili bir osmol görevi görür ve bu nedenle nefronda daha fazla suyun emilmesine izin verir.