A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (2) Dr. Attila Nagy 2018 Tubularis működések (Tanulási támpontok: 54-57) 1
A transzport irányai Tubuláris transzportok A filtrált víz mintegy 99%-a és a filtrált anyagok több mint 90%-a reabszorbeálódik. Ezzel szemben bizonyos anyagok szekratálódnak. 2
Víz Kreatinin Nátrium Klorid Kálium Bikarbonát Kálcium Poszfát Magnézium Glükóz Glycin, Hystidin Más aminosavak Urea Húgysav Oxálsav Nem polarizált sejt Polarizált sejtek A membrán transzportrendszerei 3
Transzepitheliális transzport (Polarizált sejt) (Tanulási támpont: 54) Bazolaterális membrán Kefeszegély Víz catorna lateralis invaginációk Apikális membrán ISF 4
1. Erősen víz-permeabilis epithelium (proximális tubulus) 1. Hosszú és sokszoros redők a lateralis intercelluláris térben. 2. Az apikális oldalon sok hosszú microvillus (kefeszegély) Erősen vízpermeabilisek. Izo-ozmotikus abszorpció 5
2. Víz-impermeabilis epithelium (distális tubulus) 1. A sejtek laposak és kevés a mikrovillus 2. A transzport erősen hypertoniás. Egyes esetekben a víztranszport szabályozott (ADH) A transzepitheliális transzport transzcelluláris és paracelluláris útja 6
Transzepithelális transzport: 2 membrán 3 kompartment modell Előfordulási hely: Vese, Gyomor-bél traktus, Exokrin mirigyek, Plexus choroideus Solvent drag mechanizmus Schmidt/Thews: Physiologie des Menschen 27. Auflage 1997 A transzport iránya 7
Passzív transzport Facilitált diffúzió 8
Elsődleges aktív transzport (ion pumpák) Szekunder és tercier aktív transzport 9
Glomeruláris filtrátum Vizelet Volumen 180 l/nap 1.5 l/nap Glukóz 16 g/nap) Ø Fehérje 20 g/nap Ø Nátrium 700 g/nap 5-15 g/nap Sejt Ø Ø 10
Clearance (Tanulási támpont: 55) C= U x Vu / P GFR= U x Vu / P (Inulin, Kretainin) Példa: Kreatininkonzetráció a plazmában (P) 0,1 mmol/l, a vizeletben (U) 5 mmol/l, percdiurézis (Vu) 2 ml/perc. C=GFR = U x Vu / P = 100 ml/min. C= 0-660 ml/perc 0<C<GFR filtrált és részben reabsorbeált GFR<C<RPF filtrált és részben szekretált 11
Paraaminohippursavclearance (PAH) PAH szabadon filtrálódik és azután a tubulusrendszerben szabadon szekretálódik. Így a vesén átfolyó teljes mennyisége kiválasztódik. A PAH-Clearance így egyenlő a renális plazmaátáramlással. PAH-Clearance 660 ml/min, és így a RPF is kb. 660 ml/min. A RPF és a hematokrit ismeretében kiszmítható a renális Vérátáramlás (RBF). RBF= RPF/ (1-Hematokrit). A RBF így kb. 1320 ml/perc. Ozmotikus Clearance Az a plazmamennyiség, amit a vese az ozmotikusan aktív anyagoktól egy perc alatt megtisztít. C osm =V u x U osm / P osm Szabadvíz-Clearance C H2O = Vu (1-Uosm/Posm) Ozmotikus diurézis 12
Proximális csatorna (Tanulási támpontok 56-57) Szövettani szerkezete köbalakú, microvillusok (kefeszegély), kifejezett interdigitáció, sok mitochondrium A proximális csatorna hámja maximálisan permeabilis a vizzel szemben (transzcellularis út és paracellularis út) Laterális intercelluláris tér Tight junction Bazális begyűrődések Bazális membrán VÉR OLDAL Nucleus TUBULUS LUMEN Luminális sejt membrán Microvillus (kefeszegély) Endocytotikus vesiculumok Mitochondrium Bazolaterális sejt membrán 13
Proximális csatorna működése Reabszorpció A Na + és víz 70 százaléka. Az összes filtrált glukoz és aminosav. Az összes fehérje. A filtrált K + az 1. és 2. szegmentben. A Ca ++, Mg ++ és foszfát ionok. A laktát, citrát és a Szent-Györgyi-Krebs ciklus több más komponense. A vízoldékony vitaminok. A húgysav Urea 14
Szekréció A szerves savak és bázisok A filtrált K + a 3. szegmentben A H + ion PAH Húgysav A Na + reabszorpció mechanizmusa A Na + ionok aktív kiválasztása a bazális oldalon, a peritubularis térbe, a Na + /K + ATP-áz segítségével történik. A Na + pozitív töltéssel rendelkezik, ezért transepithelialis elektromos potencialgrádiens lép fel. 15
1. SZEGMENT TRANSZEPITHELIÁLIS POT. -2 mv (lumen negatív) TUBULÁRIS LUMENTRANSZMEMBRÁN POT. - 60-tól -80 mv-ig PERITUBULÁRIS TÉR (sejt negatív) OLDOTT ANYAG ATPáz OLDOTT ANYAG OLDOTT ANYAG SZIMPORT ATPáz REABSZORPCIÓ ATPáz ANTIPORT METABOLIKUS REAKCIÓK REABSZORPCIÓ HAJTOTT TRANSZPORT AKTÍV TRANSZPORT PASSZÍV TRANSZPORT 2. 3. SZEGMENT TRANSZEPITHELIÁLIS POT. +2 mv (lumen pozitív) Na + reabszorpció a proximális tubulusban Vivőanyag (carrier) mechanizmusok 1./ Na + /oldott anyag szimport, 2./ Na + /H + csere ( HCO 3- ), 3./ Cl - hajtott Na + transzport 16
Na + - OLDOTT ANYAG SZIMPORT ATPáz OLDOTT ANYAG OLDOTT ANYAG AKTÍV TRANSZPORT PASSZÍV TRANSZPORT A bikarbonát reabszorpciójának mechanizmusa PROXIMÁLIS TUBULUS TUBULÁRIS LUMEN PERITUBULÁRIS TÉR ATPáz (REABSZORBEÁLT HCO 3) PASSZÍV MOZGÁS 17
Na + - CI - REABSZORPCIÓ ATPáz METABOLIKUS REAKCIÓK AKTÍV TRANSZPORT PASSZÍV TRANSZPORT 18
1. SZEGMENT TRANSZEPITHELIÁLIS POT. -2 mv (lumen negatív) TUBULÁRIS LUMENTRANSZMEMBRÁN POT. - 60-tól -80 mv-ig PERITUBULÁRIS TÉR (sejt negatív) OLDOTT ANYAG ATPáz OLDOTT ANYAG OLDOTT ANYAG SZIMPORT ATPáz REABSZORPCIÓ ATPáz ANTIPORT METABOLIKUS REAKCIÓK REABSZORPCIÓ HAJTOTT TRANSZPORT AKTÍV TRANSZPORT PASSZÍV TRANSZPORT 2. 3. SZEGMENT TRANSZEPITHELIÁLIS POT. +2 mv (lumen pozitív) Na + reabszorpció a proximális tubulusban A vízreabszorpció (passzív) transzcelluláris, paracellularis, "solvent drag" mechanizmus. 19
Glukóz-típusú reabszorpció (Na + - OLDOTT ANYAG SZIMPORT) A glukóz a glomerulusban teljes mértékben filtrálódik, a proximális tubulusban teljes mértékben reabszorbeálódik carrier mediált transzport A glukóz T m A T m -limitált reabszorpció plazmakoncentráció függősége. Glukozuria mechanizmusa. pathologiás állapotok : diabetes mellitus, renalis glukózuria A glukóz típusú reabszorpcióval szívódnak vissza: foszfátok (hormon szenzitív reabszorpció), aminosavak, kismolekulasúlyú peptidek, C-vitamin, húgysav (köszvény) Proximális tubulus sejt Tubulus lumen Glukóz Glukóz Aktív transzport Peritubuláris kapilláris vér Glukóz Luminális sejtmembrán Kotranszport Facilitált diffúzió Glukóz Basolaterális sejt membrán 20
Glukóz (mmol/min) Filtráció Kiválasztás Reszorpció T m normál T m csökkent Glukóz cc. (mmol/l) 21
Aminosavak Urea A proximális tubulus ureára jól átjárható. A filtrált mennyiség több mint fele itt visszaszívódik. (Urea visszaszívódás még a gyűjtőcsatornából is.) 22
Húgysav A filtrált húgysav mintegy 100%-a visszaszívódik a proximális tubulusban. A proximális tubulus 3. szegmentjében a húgysav szekretálódik. Ez a szekretált mennyiség ürül a vizelettel (kb 10%-a a filtrált mennyiségnek). Húgysav ürítés döntő jelentőségű! Köszvény!!! 23