Felülvizsgálata Vese Anatómiai a Vese Közlekedési Rendszerek
Mert a tudás, a vese anatómiai a vese epithelialis sejt közlekedési rendszerek előfeltétele, hogy megértsük, milyen gyógyszerek befolyásolhatják a vese kiválasztó funkciója, érdemes áttekinteni a szempontokat, a vese, a fiziológia, mielőtt használni a téma, a vese, a farmakológia. További információ az alapvető vese biológia lásd cikkek vese keringés; glomeruláris filtrációs gát: molekuláris biológia szabályozási mechanizmusok; A vese kálium kiválasztásának molekuláris alapja.
bármely adott anyag esetében alapvető fontosságú a testfolyadék összetételének szigorú határokon belüli fenntartásához, ezért kritikus fontosságú a túlélés szempontjából. A vese szerepe ebben a feladatban kiemelkedő. A vese szűri, egy folyamat az úgynevezett glomeruláris filtrációs, hatalmas mennyiségű víz oldott lakosságot, reabsorbs a legtöbb, amit szűrt, még a levelek mögött, majd kiválasztja a húgyúti rekeszt csak a megfelelő mennyiségű minden anyag a homeosztázis fenntartásához. Egészséges, fiatal felnőtteknél a két vese együttesen körülbelül 120 ml min-1 szűrletet termel (ami a normál glomeruláris filtrációs ráta (GFR)); azonban csak körülbelül 1 ml min−1 vizelet ürül ki. Így a szűrlet térfogatának több mint 99% – a újra felszívódik. Ez a folyamat energiaigényes; ennek megfelelően, annak ellenére, hogy a vesék csak a testtömeg 0,5% – át teszik ki, a teljes test oxigénfelvételének 7% – át fogyasztják.
a vese szűrőegységei által feldolgozandó vért minden vesebe egy fő veseartérián keresztül szállítják, amely szegmentális artériákba ágazik, amelyek tovább elágaznak az interlobáris artériákba. A vese medulla (a vese belső része) és a kéreg (a vese külső része) határán az interlobáris artériák íves artériákat alkotnak, amelyek viszont merőleges ágakat, úgynevezett interlobuláris artériákat hoznak létre. Az interlobuláris artériák belépnek a vesekéregbe, és afferens arteriolákhoz juttatják a vért. A nephron a vese vizeletképző szerkezete (az emberi vese körülbelül egymillió nephront tartalmaz), és egy kiterjesztett tubuláris szerkezethez (1.ábra, középső panel) kapcsolódó vese-korpuszból áll (a glomerulust tartalmazza). Az egyes glomerulusokba és ágakba egyetlen afferens arteriol lép be a glomeruláris kapillárisok kialakulására (2.ábra). Ezek az ágak ezután rekombinálódnak, hogy az efferens arteriolát képezzék, amely vért szállít a glomerulusból (2.ábra). Több arteriolák akkor sem, ág a peritubular kapillárisok körül csöves struktúrák a vese cortex vagy leereszkedni a medulla, hogy létrehozzák a vasa recta, amely szállítja a vért medulláris hajszálerek.
1.ábra. Az illusztráció összefoglalja a nephron főbb struktúráit, valamint azt, hogy a diuretikumok hogyan befolyásolják a nephron működését.
2.ábra. A vese corpuscle tartalmaz egy köteg kapillárisok úgynevezett glomerulus. A glomerulus afferens arteriolán keresztül kap vért, a vér pedig az efferens arteriolán keresztül távozik a glomerulusból. Az ultrafiltrátot a glomerulus glomeruláris kapillárisain keresztül Bowman térébe kényszerítik, majd a proximális tubulusba belépve a vizelet végső feldolgozásához.
a glomeruláris kapillárisokban a plazmavizet hidrosztatikus nyomás kényszeríti egy ultraszűrőn keresztül, amely három komponensből áll – fenestrated endothelialis sejtek, egy nem sejtes alagsori membrán, és a speciális epithelialis sejtek által kialakított réses membránok, úgynevezett podociták, amelyek szorosan körülveszik a glomeruláris kapillárisokat. A glomeruláris “pórus “”működési” átlagos átmérője körülbelül 4 nm. Következésképpen a >4 nm hatékony átmérőjű molekulák egyre inkább megmaradnak, mivel a molekula tényleges átmérője növekszik. Így az atomok és a kis molekulatömegű molekulák szűrt vízzel bejutnak Bowman térébe( 2. ábra); mivel egy egészséges vesesejtekben a vér nagy molekulatömegű makromolekuláit többnyire a szűrő zárja ki a vizeletből. Így a szűrt folyadékot ultrafiltrátumnak nevezik.
miután kialakult, az ultrafiltrátum a proximális tubulusba (PT) áramlik, amely szomszédos Bowman térével (2.ábra). A PT egy kanyargós utat vesz fel a vese kéregben, amíg végül egy egyenes részt képez, amely belép a vese medullába (1.ábra, középső panel). A PT felelős a tömeges visszaszívás, például, mintegy 65% – a szűrt Na+ az felszívódik ide; mivel a PT magasan áteresztő, hogy a víz, a víz felszívódik együtt elektrolitok.
ezután a PT megváltoztatja a morfológiát, és a csökkenő vékony végtagot (DTL) alkotja. A DTL mélyen belemerül a medullába, és egy hajtű fordul, hogy a növekvő vékony végtag (ATL) legyen. A vese medullában az ATL megváltoztatja a morfológiát, hogy vastag emelkedő végtaggá (TAL) váljon (1.ábra, középső panel). A PT egyenes része a DTL-lel, az ATL-lel és a TAL-lal együtt egy U-alakú struktúrát képez, amelyet Henle huroknak neveznek. A TAL nagy reabszorpciós kapacitással rendelkezik, és felelős a szűrt Na+körülbelül 25% – ának elfogásáért.
a Fontosabb, a TAL áthalad a afferent, valamint több arteriolák, amely ideális pozíciót a TAL küldeni kémiai jelek, hogy a afferent arteriole azonos nephron (Számok 1, 2, középső panel). Ebben a tekintetben a TAL speciális epiteliális sejtjeinek plakkja, az úgynevezett macula densa, figyeli a Henle hurokból kilépő NaCl koncentrációját. Ha ez a koncentráció meghaladja a határértékeket, a makula densa kémiai jeleket küld az afferens arteriolának. Ezek a jelek szűkítik az afferens arteriolt, ami csökkenti a hidrosztatikus nyomást a megfelelő glomerulusban, ezáltal csökkenti az ultrafiltrátum terhelését, amelyet a nephronnak feldolgoznia kell. Ezt a homeosztatikus mechanizmust tubuloglomeruláris visszacsatolásnak (TGF) nevezik. A TGF mellett a makula densa szabályozza a renin felszabadulását az afferens arteriolák falában található juxtaglomeruláris sejtekből (2.ábra). A macula densa-hoz történő NaCl-szállítás növekedése és csökkenése gátolja, illetve stimulálja a renin felszabadulását. A Renin az angiotenzinogén hatására angiotenzin-I-t termel; pedig angiotenzin-konvertáló enzim (ACE) átalakítja az angiotenzin i angiotenzin II. Mert angiotenzin II széleskörű hatással van a keringési, autonóm idegrendszer, valamint a vese, a macula densa mechanizmus is mélyen befolyásolja homeosztázis.
csak disztális a macula densához, a tubulus ismét megváltoztatja a morfológiát, hogy a disztális konvolúciós tubulust (DCT) képezze (1.ábra, középső panel). A TAL-hoz hasonlóan a DCT aktívan szállítja a NaCl-t, de nem áteresztő a vízre. Ez lehetővé teszi mind a TAL, mind a DCT számára, hogy híg vizeletet termeljen. DCTs különböző nephronok üres a gyűjtőcsatorna rendszer keresztül összekötő tubulusok (ábra 1, középső panel). Bonyolult mechanizmusok kölcsönhatása révén a gyűjtőcsatornák biztosítják az ultraszűrt összetétel és térfogat pontos modulációját. Itt van, hogy az aldoszteron (mellékvese szteroid) és a vazopresszin (más néven antidiuretikus hormon) szabályozza az elektrolit és a víz kiválasztását.
a nephron tubulusait bélelő hámsejtek apikális membránnal (tubuláris folyadékkal érintkezve) és bazolaterális membránnal (interstitialis folyadékkal érintkezve) rendelkeznek (2.ábra). Az apikális membrán mikrovillákat mutat (2. ábra), amelyeket együttesen “ecsetszegélynek” neveznek.”Az ecset szegélye óriási mértékben növeli az ultraszűrt anyag reabszorpciójának felületét. A reabszorpciós folyamatot a bazolaterális membránban lévő Na+, K+–ATPáz (más néven Na+ szivattyú) indítja el, amely hidrolizálja az adenozin 5′-trifoszfátot (ATP), és ezt a kémiai energiát használja a Na+ transzportálására az interstitialis térbe, egyidejűleg K+ a sejtbe. Ez egy befelé irányított elektrokémiai gradienst hoz létre a Na + számára a sejtmembránon keresztül, és a vese által történő szállítás nagy részét közvetlenül vagy közvetve ez a gradiens táplálja. Ebben a tekintetben a Na+ gradiens energiáját különböző mechanizmusok hasznosítják, például olyan apikális transzporterek, amelyek a cotransport a tubuláris lumenben oldódnak elektrokémiai gradienseik ellen a vese epiteliális sejtekbe. Ezeket a cotransportereket symportereknek nevezik, a folyamatot pedig symportnak vagy cotransportnak. Fontos példák közé tartoznak a szimporterek, amelyek cotransport Na+ glükózzal, Na+ h2po4-vel, Na+ aminosavakkal, Na+ Cl− vel, Na + mind k+, mind Cl-vel. A Symporters így közvetíti a Na+ és a cotransported solutes mozgását a cső alakú lumenből a sejtbe. Amellett, hogy symporters, apikális membránok kifejezhetik ellentranszporterek, úgynevezett antiporterek, hogy készítsen Na+ a sejtbe, miközben egyidejűleg mozgó célzott oldott anyagok a cső alakú lumen a kiválasztás (a folyamat az úgynevezett countertransport vagy antiport). Kiváló példa lenne a Na + – H + hőcserélő (NHE), amelynek több izoformája létezik. Végül a befelé irányuló Na + gradienst közvetlenül az apikális epitheliális Na+ csatornák (ENaCs) segítségével lehet hasznosítani, amelyek lehetővé teszik a luminális Na+ befelé történő diffúzióját az epiteliális sejtekbe. A sejt belsejében a Reabszorbeált Na+ kilép a bazolaterális membránból az interstitialis térbe. Ezt is többnyire Na + szivattyúk hajtják, de a nephron szegmenstől függően más típusú szállítási rendszereket is bevonhatnak; például a PT-ben részt vesz a bazolaterális nátrium-hidrogén-karbonát cotransporter (NBC).
Na + – linked symporters in apikális membránok növeli intracelluláris koncentrációját azok Co-szubsztrátok vese epithelialis sejtekben. Ha ezek a társ szubsztrátok membránáteresztő egyszerűen diffundálnak a bazolaterális membránon az interstitialis térbe. Ha nem, akkor az interstitialis térbe való mozgásuk közvetített szállításon keresztül történik, amely magában foglalhat bizonyos symportert, antiportert, uniportert (az anyagot partner nélkül hordozza), vagy csatornákat.
Na+, valamint egyéb, a lakosságot felhalmozódnak az intersticiális térben, egy ozmotikus nyomás gradiens formák át az epithelialis sejt, mivel néhány hámsejtek átereszti a vizet, a víz diffúz át abba a cellába, az intersticiális tér (transcellular út). Ebben a tekintetben a víz speciális vízcsatornákon (akvaporinokon – amelyeknek sokféle típusa van) mozog, mind az apikális, mind a bazolaterális sejtmembránokban. Ezenkívül egyes nephron szegmensekben a víz diffúz az epiteliális sejtek között (paracelluláris út). Mivel a víz diffundál a cső alakú lumenből az intersticiális rekeszbe, a cső alakú folyadékban maradt egyéb oldatok koncentrációja nő. Ez ezután gradienst biztosít ahhoz, hogy ezek az anyagok diffundáljanak az interstitialis térbe. Ez ismét előfordulhat mind a transzcelluláris (egyszerű diffúzió, symporterek, antiporterek, uniporterek és csatornák), mind a paracelluláris útvonalakon keresztül; azonban egyes oldott anyagok (például kreatinin) nem tudnak tárgyalni sem a transzcelluláris, sem a paracelluláris útvonalakról, ezért megmaradnak a tubuláris lumenben, és kiválasztódnak a vizelettel. Végül, a víz és az oldott anyagok felhalmozódása az interstitialis rekeszben növeli az interstitialis hidrosztatikus nyomást, ami az újra felszívódott anyagot a peritubuláris kapillárisokba vezeti, hogy a test visszanyerje. A vese anatómiájának és fiziológiájának részletesebb áttekintését lásd Reilly and Jackson (2011).