معلومة

لماذا يتم امتصاص أيونات الأمونيوم في الطرف الصاعد السميك أثناء إفراز الحمض؟

لماذا يتم امتصاص أيونات الأمونيوم في الطرف الصاعد السميك أثناء إفراز الحمض؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

من أجل إنتاج HCO3- من الجلوتامين وإعادة امتصاصه لاحقًا ، يجب إفراز أيونات H +. تقوم الكلية بذلك عن طريق أيونات الأمونيوم في معاهدة التعاون بشأن البراءات. ولكن لماذا يتم إعادة امتصاص أيونات الأمونيوم بعد ذلك في TAL قبل إعادتها إلى قناة التجميع؟ ألن يكون أكثر فاعلية إذا تركوا للتو في السائل الأنبوبي حيث سيصلون في النهاية إلى قناة التجميع؟ يبدو أن الطريقة الأولى هي طريقة أطول لتحقيق نفس النتيجة.


لا يتعلق الأمر فقط بإعادة امتصاص الماء ، أي يتم غسل كل شيء في كبسولة بومان ثم يتم إعادة امتصاص بعض الأشياء لتقليل إمكانات الماء في الدم ، لذلك يتم إعادة امتصاص الماء أيضًا.

أعتقد أنني اعتقدت أنه كان من الأسهل الحصول على منخل مسرب في كبسولة بومان بدلاً من محاولة إطلاق منتجات النفايات فقط من خلال الانتشار السهل.


لماذا يتم إعادة امتصاص $ NH_4 ^ + $ في الطرف الصاعد السميك إذا كنت ستفرزه في قناة التجميع

هذا سؤال ممتاز. عندما تجد جانبًا غريبًا وغير فعال في علم وظائف الأعضاء ، فهي فرصة لتعلم شيء جديد.

يبدأ هذا الإفراز المتناوب ، وإعادة الامتصاص ، والإفراز في أن يكون له معنى عندما تنظر إلى تشريح النيفرون.

لا توجد أمونيا ملحوظة في المرشح في كبسولة بومان (يتم تحويل الأمونيا الحرة بكفاءة إلى يوريا في الكبد عن طريق دورة اليوريا ، لذا فهي بتركيزات منخفضة جدًا في الدم). كما تقول ، يتم إنتاجه في النبيبات الملتوية القريبة. يتم تنظيم الكمية التي يتم إنتاجها من خلال الحمل الحمضي (المزيد من الحمض ، إنتاج المزيد من الأمونيا). النبيب القريب في القشرة (أعلى الصورة).

$ NH_4 ^ + $ في حالة توازن مع $ NH_3 $ في النبيب ، والخلايا الأنبوبية الكلوية والوصلات قابلة للاختراق نسبيًا لـ NH_3 $ هنا ، لذلك كلما زاد إنتاج $ NH_4 ^ + $ وضخه بنشاط في التجويف ، زاد عدد يترك التدفق العكسي $ NH_3 $ النبيب ويدخل ECF. و لهذا، العمل الأساسي لمعاهدة التعاون بشأن البراءات في التوازن الحمضي القاعدي عن طريق الكلى ليس الإفراز (على الرغم من $ NH_4 ^ + $ يكون يفرز بنشاط هنا) ، ولكن بدلاً من ذلك في إنتاج $ NH_4 ^ + $ الجديد و $ HCO_3 ^ - $ الجديد.

يحدث الجزء الأكبر من عمل الإفراز في قناة التجميع. هناك عدد من آليات النقل السلبية والنشطة لإفراز $ NH_4 ^ + $ هنا ، خاصة في قناة التجميع النخاعية. يتم دعم هذه الآليات بتركيز عالٍ قدره $ NH_4 ^ + $ و $ NH_3 $ في اللب (في أسفل الصورة).

إذن من أين يأتي هذا التركيز العالي من الأمونيا؟ إنه ناتج عن إعادة امتصاص $ NH_4 ^ + $ في الطرف الصاعد السميك. هذه يكون إعادة الامتصاص (تأخذ الخلايا الأنبوبية NH_4 ^ + $ دولارًا أمريكيًا من اللومن وترسله إلى ECF) ، ولكن يمكنك التفكير في الأمر أكثر على أنه أخذها من القشرة ووضعها في النخاع. يتدفق المرشح على طول تجويف الأنبوب باتجاه قناة التجميع. معظمها في حالة توازن بين اللومن و ECF قبل أن تصل إلى الطرف الصاعد السميك. عند الطرف الصاعد السميك ، تتغير نفاذية الوصلات الضيقة وغشاء الخلية الأنبوبي. يتم إخراج Solutes (الذي نهتم به الآن هو NH_4 ^ + $ $) من التجويف وتركه في ECF. لأن المرشح يتدفق ولكن ليس ECF ، ولأن الخلايا الأنبوبية قابلة للاختراق قبل الطرف الصاعد السميك ، وغير منفذة بعد ذلك ، فإن هذا يركز بشكل كبير على هذه المواد المذابة في اللب ، ويخفف المواد المذابة في القشرة.

هذه عملية تعرف باسم مضاعف التيار المعاكس. يتم استخدام نفس المبدأ لإنشاء ECF مفرط التكاثر (وبالتالي ، السماح للبول مفرط التكاثر إذا كنت تتجول في الصحراء لساعات).

فيما يلي رسم تخطيطي للنيفرون من مقال مراجعة لائق يوضح كل من هذه العمليات لمعالجة الأمونيا:


الأعضاء المشاركة في تنظيم التوازن الحمضي القاعدي الخارجي هي رئتين هي الكلى.

الرئتان مهمتان لإفراز ثاني أكسيد الكربون (حمض الجهاز التنفسي) وهناك كمية كبيرة منه يجب إفرازها: على الأقل 12000 إلى 13000 ملي مول / يوم.

على النقيض من ذلك ، فإن الكلى مسؤولة عن إفراز الأحماض الثابتة وهذا أيضًا دور حاسم على الرغم من أن الكميات المعنية (70-100 مليمول / يوم) أصغر بكثير. السبب الرئيسي لهذه الأهمية الكلوية هو أنه لا توجد طريقة أخرى لإفراز هذه الأحماض ويجب تقدير أن الكميات المتضمنة لا تزال كبيرة جدًا عند مقارنتها بالبلازما [H +] التي تبلغ 40 نانومول / لتر فقط.

هناك دور ثانٍ مهم للغاية تلعبه الكلى في التوازن الحمضي القاعدي ، وهو إعادة امتصاص البيكربونات المفلترة. البيكربونات هي العازلة السائدة خارج الخلية ضد الأحماض الثابتة ومن المهم أن يتم الدفاع عن تركيزها في البلازما ضد الفقد الكلوي.

في التوازن الحمضي القاعدي ، تكون الكلى مسؤولة عن نشاطين رئيسيين:

  • إعادة امتصاص البيكربونات المفلترة: 4000 إلى 5000 مليمول / يوم
  • إفراز الأحماض الثابتة (الأنيون الحمضي وما يرتبط به من H +): حوالي 1 مليمول / كجم / يوم.

تتضمن كلتا العمليتين إفراز H + في التجويف بواسطة خلايا الأنابيب الكلوية ، لكن العملية الثانية فقط تؤدي إلى إفراز H + من الجسم.

يمكن أن يكون من الصعب فهم الآليات الكلوية المشاركة في التوازن الحمضي القاعدي تبسيط سننظر في العمليات التي تحدث في الكلى على أنها تنطوي على جانبين:


وظيفة

الطرف الصاعد السميك

الموقع الأساسي لإعادة امتصاص الصوديوم في حلقة Henle هو الطرف الصاعد السميك (TAL). TAL هو غير منفذة إلى الماء. تكون عملية إعادة امتصاص الصوديوم (Na +) نشطة - المحرك هو Na + / K + ATPase على الغشاء القاعدي الذي يضخ بنشاط ثلاثة أيونات Na + خارج الخلية إلى داخل الخلية واثنين من أيونات البوتاسيوم (K +) في الخلية. عن طريق إنشاء تركيز منخفض من الصوديوم داخل الخلايا ، يصبح داخل الخلية مشحون سلبيا، وخلق تدرج كهروكيميائي.

ينتقل الصوديوم بعد ذلك إلى الخلية (من التجويف الأنبوبي) أسفل التدرج الكهربائي والكيميائي ، من خلال ناقل NKCC2 على الغشاء القمي. يقوم هذا الناقل بتحريك أيون Na + واحد ، وأيون K + ، واثنين من أيونات Cl عبر الغشاء القمي. .

يتم نقل أيونات البوتاسيوم مرة أخرى إلى الأنبوب بواسطة رومك قنوات على الغشاء القمي لمنع تراكم السموم داخل الخلية. يتم نقل أيونات الكلوريد إلى سائل الأنسجة عبر قنوات CIC-KB.

الآثار العامة لهذه العملية هي:

  • إزالة Na + أثناء الاحتفاظ بالمياه في الأنابيب - يؤدي ذلك إلى وصول محلول ناقص التوتر إلى DCT.
  • يساهم ضخ Na + في الفراغ الخلالي في وجود بيئة مفرطة التكاثر في لب الكلى (انظر أدناه)

هناك أيضًا إعادة امتصاص كبيرة للخلايا للمغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم.

الطرف الصاعد الرقيق

إعادة امتصاص الصوديوم في الطرف الصاعد الرقيق هو مبني للمجهول. يحدث بشكل مجاور للخلايا بسبب الاختلاف في الأسمولية بين النبيب والنسيج الخلالي.

نظرًا لأن الطرف الصاعد السميك غير منفذ للماء ، يتركز الخلالي مع الأيونات ، مما يزيد الأسمولية. يؤدي هذا إلى إعادة امتصاص الماء من الطرف النازل حيث ينتقل الماء من المناطق ذات الأسمولية المنخفضة إلى مناطق الأسمولية العالية. يُعرف هذا النظام باسم الضرب المضاد للتيار.

لمزيد من التوضيح لضرب التيار المعاكس ، يرجى الاطلاع على هذا الفيديو المفيد: https://www.youtube.com/watch؟v=Vqce2dtg45U

رقيقة الطرف النازل

يكون الطرف النازل منفذاً بدرجة عالية للماء ، مع حدوث إعادة امتصاص بشكل سلبي عبر قنوات AQP1. يتم أيضًا إعادة امتصاص كميات قليلة جدًا من اليوريا وصوديوم + وأيونات أخرى. . كما هو مذكور أعلاه ، يتم إعادة امتصاص الماء بواسطة نظام مضاعف التيار المعاكس الذي تم إعداده عن طريق إعادة الامتصاص النشط للصوديوم في TAL.

الشكل 1 - رسم بياني يوضح إعادة امتصاص الأيونات والماء داخل حلقة Henle.


آلية الحماض الأنبوبي الكلوي من النوع 4

هناك العديد من آليات فرط بوتاسيوم الدم والحماض الاستقلابي في هذه المجموعة غير المتجانسة من الاضطرابات. يتم لعب الأدوار الرئيسية في التسبب في حدوث انخفاض في إفراز الأمونيا الكلوية وزيادة إعادة امتصاص كلوريد الجوار الذي ينتج عن ذلك.

دور فرط بوتاسيوم الدم في ضعف تصفية الأمونيا الكلوية
في الأدبيات الكلاسيكية ، هناك الكثير من المعلومات حول درجة ضعف تكوين النشادر الكلوي بسبب فرط بوتاسيوم الدم ، وكيف يقلل هذا من إفراز H +. بطبيعة الحال ، فإن أهمية إفراز H + و NH3 ضئيلة - فبعد كل شيء ، تعد المياه العذبة مصدرًا شبه لانهائي لأيونات H +. بيت القصيد من إفراز NH4 + هو أن يكون هناك كاتيون ضعيف يفرز مع الكلوريد ، بحيث لا يضيع المرء الصوديوم والبوتاسيوم.

الآن ، يمكن النظر إلى ضعف تكوين الأمونيا الكلوي من حيث تأثيره على إفراز الكلوريد. نتيجة انخفاض الأمونيا البولي هي احتباس الكلوريد ، وتناقص فرق الأيونات القوي. ويعزى هذا الانخفاض في معدل إنتاج الأمونيا إلى فرط بوتاسيوم الدم. يمكن إثبات ذلك ، على الأقل في الفئران. يبدو أن العيب الرئيسي يرجع إلى ضعف قدرة النخاع على تركيز الأمونيوم في سوائلها الخلالية. تذكر أن الأمونيوم الذي يفرز في النبيب القريب يعاد امتصاصه في الطرف الصاعد السميك كجزء من آلية الضرب المعاكس التي تركز على الأمونيا في النخاع الكلوي. ثم تفرز الأمونيا عالية التركيز في قنوات التجميع النخاعية. لقد ثبت أن فرط بوتاسيوم الدم يتداخل مع آلية تركيز الأمونيا عن طريق التدخل في إعادة امتصاص الأمونيوم عند الطرف الصاعد السميك. تنتمي وظيفة إعادة امتصاص الأمونيوم إلى ناقل Na + / K + / 2Cl- المرتبط بالفروسيميد ، للخدمات التي يتنافس فيها البوتاسيوم والأمونيا.

لذا فإن الانخفاض في إعادة امتصاص الأمونيا يؤدي إلى انخفاض تركيز الأمونيا وبالتالي إلى انخفاض مستويات الأمونيا في تجويف النبيبات الملتوية البعيدة. هذه هي السلسلة الأخيرة من تقاطعات الفجوة التي يمكن نفاذ الكلوريد إليها (كما هو معروف أن تقاطعات فجوة مجاري التجميع القشرية مغلقة بإحكام على كل شيء ، بما في ذلك الكلوريد). تناقص مستويات الأمونيا هنا يعكس مستويات الكلوريد المتناقصة. لا يوجد إفراز الكلوريد بدون إفراز الأمونيوم.

علاوة على ذلك ، في قناة التجميع القشرية ، أصبح النقل المجاور للخلايا للكلوريد مستحيلًا الآن. في ظل الظروف العادية ، قد تؤدي تصرفات قناة ENaC إلى إعادة امتصاص الصوديوم هنا. وبالمثل ، فإن قناة البوتاسيوم ROMK تفرز البوتاسيوم في التجويف.

الآن ، دعونا نفكر فيما قد يحدث إذا لم يتم تنشيط مستقبلات الألدوستيرون. سيتم تقليل استخراج الصوديوم من التجويف الأنبوبي بشكل كبير وبالتالي سينخفض ​​إفراز البوتاسيوم بشكل كبير بسبب اختفاء فرق الجهد الكهربائي الدافع. يبقى البوتاسيوم في الداخل ، ويبقى الصوديوم ، وهو في الأساس وصف مكون من جملة واحدة لتشوهات الكهارل في نقص الألدوستيرونية.

أخيرًا ، أيًا كان كلوريد موجودًا في تجويف قناة التجميع القشرية يصبح معرضًا لنشاط مبادل كلوريد-بيكربونات kAE1 ، والذي يمكن أن يزيد من احتباس الكلوريد بشكل أكبر (بطريقة مماثلة لدوره في التسبب في النوع 1 ( القاصي) الحماض الأنبوبي الكلوي).

بهذه الطريقة ، يمكن للمرء أن يلخص بالقول أن الحماض الأنبوبي من النوع 4 هو حالة تتآمر فيها آليات متعددة لتقليل القدرة الكلوية على إفراز الكلوريد ، عن طريق التدخل في إفراز الأمونيوم.


إنتاج الأمونيا ونقلها استجابة للحماض

يحفز الحماض الأيضي إنتاج الأمونيا ونقلها بواسطة الخلايا الظهارية الكلوية. يحفز الحماض امتصاص الجلوتامين في الأنابيب القريبة وينظم التعبير عن الإنزيمات المنتجة للأمونيا ، الجلوتاميناز ، GDH ، و PEPCK6 ، 7 ، 9 ، 10). يزيد الحماض الأيضي أيضًا من نشاط NHE3 القمي ووفرة البروتين في النبيبات القريبة.

كما ذكرنا سابقًا ، يؤدي امتصاص الأمونيا في الطرف الصاعد السميك إلى تراكم الأمونيا الخلالي النخاعي ، مما يؤدي إلى إفرازها في قناة التجميع. حفز الحماض الأيضي NKCC2 mRNA وتعبير البروتين في الفئران وزاد من تعبير NHE4 mRNA في خلايا الأطراف الصاعدة السميكة للفأر 11 ، 12).

يعتبر Rh B Glycoprotein (Rhbg) و Rh C Glycoprotein (Rhcg) من أفراد عائلة ناقلات الأمونيا المعترف بها مؤخرًا. أدى تناول حمض الهيدروكلوريك المزمن إلى زيادة تعبير بروتين Rhcg وتغيير توزيعه الخلوي في قناة التجميع 19 ، 20). تفرز كل من الفئران العالمية وفئران Rhcg خروج المغلوب الخاصة بالقناة كمية أقل من الأمونيا البولية في ظل الظروف القاعدية وتطور الحماض الأيضي الأكثر شدة بعد تحميل الحمض.


خيارات الوصول

شراء مقال واحد

الوصول الفوري إلى المقال الكامل PDF.

سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

اشترك في المجلة

الوصول الفوري عبر الإنترنت إلى جميع الإصدارات اعتبارًا من عام 2019. سيتم تجديد الاشتراك تلقائيًا سنويًا.

سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.


نظام التيار المعاكس

عندما يشق الطرف النازل الرقيق طريقه إلى النخاع ، يصبح النسيج المحيط مفرط التوتر بشكل متزايد ، وبالتالي يزيد التدرج التناضحي كلما تعمق الطرف. نظرًا لأن الطرف نافذ للماء فإنه يترك النبيب عن طريق التناضح. ثم ينحني الأنبوب مرة أخرى على نفسه ويتجه إلى أعلى القشرة. يتم إدخال الطرف الصاعد الرفيع. هنا يدخل الملح إلى النبيب بشكل سلبي بسبب فرط التوتر في النخاع مما يخلق تدرجًا. ينتج عن هذا تركيز عالي جدًا من الملح في الجزء السفلي من الحلقة. يتحرك السائل ويدخل إلى الطرف الصاعد السميك. يحتوي هذا على ناقلات ملح وبالتالي يتم ضخ الملح في النخاع عن طريق النقل النشط مما يتسبب في ترك المزيد من الماء للطرف النازل الرقيق. يحتوي المستقيم الوعاء على نظام امتصاص مماثل للتيار المعاكس ويزيل فقط ما يتم امتصاصه ويحافظ على النخاع في حالة مفرطة التوتر.


هذا مفهوم صعب يصعب شرحه. يتم شرحه أدناه بطريقة مختلفة:

  • "الطرف النازل نافذ للماء ولكنه غير مذاب"
  • "الحلقة الصعودية السميكة غير منفذة للماء ولكن يتم ضخ المواد المذابة للخارج"
  • "لذلك ، فإن الأسمولية في الفضاء المحيط بالنبيبات مرتفعة ، مما يسحب الماء من الطرف النازل"
  • "لذلك ، يكون تركيز السائل المذاب في الطرف الصاعد أعلى مما يؤدي إلى مزيد من الضخ"
  • "لذلك ، فإن الأسمولية في الفضاء المحيط بالنبيبات مرتفعة ، مما يسحب المزيد من الماء من الطرف النازل"

بإذن من الدكتور علي مباشرى (كلية الطب البيطري والعلوم بجامعة نوتنغهام)


بسبب نقل الصوديوم والكلوريد من الطرف الصاعد السميك ، فإن تركيز البول أثناء مروره لأعلى هذا الطرف يتناقص عائدًا إلى المستوى الذي كان عليه عندما دخل الحلقة. ومع ذلك ، يتم تقليل الحجم بشكل كبير. مجرى التجميع هو المكان الذي يحدث فيه معظم التركيز ، ولكن هذا ممكن فقط بفضل التركيزات العالية بشكل لا يصدق من كلوريد الصوديوم في الجزء السفلي من الحلقة. عودة التركيز مرة أخرى إلى نفس المستوى الذي كان عليه عندما دخل الحلقة أمر مهم للاحتفاظ بالملح ويسمح أيضًا بالتحكم الدقيق في التركيز بواسطة قنوات التجميع دون فقد الملح.


عندما يكون هناك ماء زائد في الجسم ، يمر السائل الزائد عبر حلقة الهينلي لأن السائل الذي يدخل الحلقة يكون أقل تركيزًا بالفعل. تحتوي المواد المذابة فقط على إمكانات تناضحية كبيرة وبالتالي فهي غير قادرة على سحب الماء الزائد من التجويف. هذا يساهم في السماح للكلى بإنتاج بول مخفف.


استقلاب الجلوتامين رينال

يحدث هدم كلوي كبير للجلوتامين فقط أثناء الحماض الاستقلابي [23]. الفرق المقاس بين الشرايين الوريدية الكلوية أقل من 3٪ من تركيز الجلوتامين في البلازما الشريانية. ومع ذلك ، تشير دراسات التتبع الأيضي إلى أنه في البشر بعد الامتصاص ، يتم استخراج نسبة أكبر بقليل من الجلوتامين في البلازما عن طريق الكلى [14]. ما يقرب من 20 ٪ من الجلوتامين في البلازما يتم ترشيحه بواسطة الكبيبات ويدخل تجويف النيفرون. يُعاد امتصاص الجلوتامين المُرشح في المقام الأول بواسطة الخلايا الظهارية للنبيبات الملتوية القريبة [66]. يتم نقله في البداية عبر غشاء حدود الفرشاة القمية ، وبعد ذلك يتم إرجاع معظم الجلوتامين المستعاد إلى الدم عبر النقل عبر الغشاء الجانبي الجانبي.

يتطلب استخدام الجزء الصغير من الجلوتامين في البلازما المستخرجة نقله إلى مصفوفة الميتوكوندريا حيث يتم تفكيك الجلوتامين بواسطة الجلوتاميناز ومن ثم نزع أمنيه عن طريق نازعة هيدروجين الجلوتامات. يحدث امتصاص الميتوكوندريا للجلوتامين عن طريق أحادي المحايد إلكترونياً [67]. أشارت القياسات الحركية إلى أن معدل نقل الجلوتامين في الميتوكوندريا الكلوية المعزولة للجرذان لا يحد من معدل هدم الجلوتامين [68]. لذلك ، يجب تعطيل نشاط ناقل الجلوتامين بالميتوكوندريا أو الجلوتاميناز إلى حد كبير في الجسم الحي أثناء التوازن الحمضي القاعدي الطبيعي لحساب إعادة الامتصاص الفعال للجلوتامين.

تشكل زيادة تكوين الأمونيا الكلوية وتكوين السكر من الجلوتامين في البلازما استجابة تكيفية تعيد جزئيًا التوازن الحمضي القاعدي أثناء الحماض الأيضي (الشكل 5) [69]. وهكذا ، يتم تنشيط الهدم الكلوي للجلوتامين بسرعة بعد البداية الحادة للحماض الأيضي. في غضون 1-3 ساعات ، يتجاوز الاستخراج الكلوي للجلوتامين في البلازما النسبة المئوية التي تمت تصفيتها بواسطة الكبيبات [21]. وبالتالي ، يجب عكس اتجاه نقل الجلوتامين القاعدي الوحشي من أجل أن تستخلص الخلايا الأنبوبية الملتفة القريبة الجلوتامين من كل من المرشح الكبيبي والدم الوريدي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنشيط نقل الجلوتامين إلى الميتوكوندريا بشكل حاد [70]. تتضمن الاستجابات الإضافية تحمضًا سريعًا للبول ينتج عن التنشيط الحاد لمبادل Na + / H + القمي [71]. تسهل هذه العملية الإزالة السريعة لأيونات الأمونيوم الخلوية وتضمن إفراز الجزء الأكبر من أيونات الأمونيوم المتولدة من نيتروجين الأميد وأمين الجلوتامين في البول. أخيرًا ، يؤدي التنشيط الناجم عن الأس الهيدروجيني لـ α-ketoglutarate dehydrogenase إلى تقليل التركيزات داخل الخلايا لـ α-ketoglutarate و glutamate [72]. وبالتالي ، فإن زيادة الهدم الكلوي للجلوتامين ناتج مبدئيًا عن التنشيط السريع لعمليات النقل الرئيسية ، وزيادة توافر الجلوتامين ، وانخفاض تركيز منتجات تفاعلات الجلوتاميناز والجلوتامات نازعة الهيدروجين.

أثناء الحماض الأيضي المزمن ، تستمر الكلى في استخلاص أكثر من ثلث الجلوتامين الكلي في البلازما على الرغم من أن العديد من التكيفات الحادة يتم تعويضها جزئيًا (الشكل 5). يتم دعم الهدم الكلوي للجلوتامين الآن من خلال زيادة التعبير عن الجينات التي تشفر الجلوتاميناز الميتوكوندريا [18] ، ونزعة الهيدروجين الجلوتامات المتقدرية [73] ، والفوسفو السيتوبلازمياينولبيروفات كربوكسيكيناز (PEPCK) [74]. تحدث جميع التكيفات الثلاثة فقط داخل النبيبات الملتوية القريبة ، وهي الموقع الأساسي لتكوين الأمونيا الكلوي [75]. الانخفاض في درجة الحموضة في البلازما و HCO3 - يؤدي التركيز أثناء الحماض الاستقلابي إلى انخفاض مماثل ومستمر في درجة الحموضة داخل الخلايا (pHأنا) داخل النبيبات الملتوية القريبة [76]. وبالتالي ، يمكن أن تبدأ الزيادات التكيفية في أنشطة الجلوتاميناز و PEPCK من خلال انخفاض الرقم الهيدروجينيأنا. كلا التكييفين ناتج عن زيادة معدلات تخليق البروتينات [77 ، 78] التي ترتبط مع زيادات مماثلة في مستويات الرنا المرسال لكل منهما [79 ، 80]. ومع ذلك ، فإن الزيادات في إنزيم الجلوتاميناز ونزع الهيدروجين الجلوتامات ينتج عن التثبيت الانتقائي للـ mRNAs ، في حين أن الزيادة في نشاط PEPCK ناتجة عن النسخ المعزز لجين PEPCK [5]. مستويات ناقل الجلوتامين في الميتوكوندريا [70] ، ناقل الجلوتامين SN1 [33] ، المبادل القمي Na + / H + ، NHE3 [81] ، القاعدية Na + -3HCO3 - الناقل المشترك [81] ، الناقل المشترك القمي Na + / dicarboxylate ، NaDC-1 ، [82] والناقل المشترك Na + K + -2Cl - النخاعي يزداد أيضًا أثناء الحماض المزمن.

يتم تسهيل إفراز أيونات الأمونيوم بواسطة آلية التيار المعاكس [84]. تحدث زيادة تكوين الأمونيا الكلوية بشكل أساسي داخل النبيبات الملتوية القريبة. يسهل التعبير المتزايد لمبادل Na + / H + القمي زيادة تحمض السائل داخل تجويف النبيبات القريبة مما يضمن الاصطياد الأولي لأيونات الأمونيوم. يتم بعد ذلك إعادة امتصاص أيونات الأمونيوم داخل الطرف الصاعد السميك لحلقة هنلي. يؤدي هذا إلى تكوين تدرج تركيز حاد من القشرة إلى الحليمية التي توفر القوة الدافعة لإفراز أيونات الأمونيوم في السائل اللمعي للقنوات التجميعية. يتشكل التدرج من خلال التوطين المناسب للأشكال الإسوية المختلفة للبروتينات السكرية Rh التي تعمل كناقلات انتقائية لأيون الأمونيوم [85]. نتيجة لذلك ، أثناء الحماض المزمن ، يستمر إفراز أيون الأمونيوم في توفير الكاتيون القابل للاستهلاك الذي يسهل إفراز الأحماض القابلة للمعايرة مع الحفاظ على أيونات الصوديوم والبوتاسيوم. يعزز نشاط مبادل Na + / H + أيضًا إعادة الامتصاص الأنبوبي لـ HCO3 - أيونات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحويل α-ketoglutarate المتولد من الجلوتامين إلى جلوكوز أو يتأكسد إلى CO2. تتطلب كلتا العمليتين النشاط التجميلي لـ PEPCK لتحويل المواد الوسيطة لدورة حمض الكربوكسيليك إلى فوسفواينولالبيروفات. يتم استخدام هذا المنتج إما في استحداث السكر أو تحويله إلى بيروفات التي تدخل الميتوكوندريا مرة أخرى وتتأكسد إلى ثاني أكسيد الكربون2. ومع ذلك ، يولد كلا المسارين اثنين من HCO3 - أيونات لكل مول من α- كيتوجلوتارات. الزيادة في القاعدة القاعدية Na + -3HCO3 - نشاط الناقل المشترك يسهل الانتقال المتجهي للامتصاص المعاد امتصاصه و من جديد- المركب HCO3 - أيونات في الدم الوريدي الكلوي. وبالتالي ، فإن التكيفات المشتركة تخلق أيضًا إطلاقًا كلويًا صافًا لـ HCO3 - الأيونات التي تعوض الحماض الجهازي جزئيًا.


سابعا. أنبوبة ملتوية متباعدة

الدور المحدد للنبيبات الملتوية البعيدة (DCT) في نقل الأمونيا غير مفهوم بشكل كامل. بسبب المشكلات الفنية ، لم يتم إجراء دراسات الأنابيب المروية المعزولة التي تفحص نقل الأمونيا DCT. قام عدد محدود من دراسات الوخز الدقيق بفحص نقل الأمونيا بين & # x0201cearly & # x0201d و & # x0201clate & # x0201d الأنبوبة البعيدة الدقيقة القابلة للخلع ، وهي منطقة تشمل كلا من الأنبوب الملتوي البعيد وأجزاء من الجزء المتصل. يبدو أن هناك معدلات منخفضة من إفراز الأمونيا ، ولا يزداد معدل إفراز الأمونيا بواسطة الحماض الأيضي المزمن في الجسم الحي (266). تشير دراسات النمذجة الرياضية أيضًا إلى أن DCT تفرز الأمونيا (315).


لماذا يتم امتصاص أيونات الأمونيوم في الطرف الصاعد السميك أثناء إفراز الحمض؟ - مادة الاحياء

تنظيم بوتاسيوم الجسم

K + هو الرائد أيون داخل الخلايا. 2٪ فقط في ECF بتركيز 4 مللي مكافئ / لتر فقط. يتم امتصاص K من قبل جميع الخلايا عبر مضخة Na-K ATPase. إنه أحد أكثر الأيونات نفاذاً عبر أغشية الخلايا ويخرج من الخلايا في الغالب عبر قنوات K (وفي بعض الخلايا عبر تبادل K-H أو عبر K-Cl cotransport).

K هو الأيون الرئيسي الذي يحدد الجهد الكهربائي لغشاء الراحة ، والذي بدوره يحد ويعارض تدفق K. وبالتالي فإن التغيرات في تركيزات K (خاصة في ECF) لها تأثيرات ملحوظة على استثارة الخلية (القلب ، المخ ، العصب ، العضلات).

K هو العمدة داخل الخلايا الكاتيون النشط تناضحيًا ويشارك في تنظيم حجم الخلية (داخل الخلايا) (يخرج مع Cl عندما تنتفخ الخلايا).

تركيز الخلية K ثابت هو حاسمة لأنشطة الإنزيم ولتقسيم الخلايا ونموها.

يشارك داخل الخلايا K في تنظيم القاعدة الحمضية من خلال استبدال H خارج الخلية والتأثير على معدل إنتاج الأمونيوم الكلوي.

تنظيم K خارج الخلية بواسطة تخزين الأنسجة (امتصاص K الزائدة) وببطء إفراز كلوي.

2. التخزين المؤقت الخلوي K.

عند إضافة K إلى ECF ، يتم امتصاص معظم K المضافة بواسطة الخلايا ، مما يقلل من زيادة ECF K +. وبالمثل ، إذا فقدت K من ECF ، فإن بعض K + تترك الخلايا ، مما يقلل من انخفاض ECF K.

يتم تعطيل التخزين المؤقت لـ ECF K من خلال امتصاص الخلية K في حالة عدم وجود الألدوستيرون أو من الأنسولين أو من الكاتيكولامينات.

يزداد خروج الخلية K إلى ECF عندما تزداد الأسمولية (كما هو الحال في مرض السكري) وفي الحماض الأيضي ، عندما يتم استبدالها ببروتونات ECF (H +). عندما تموت الخلايا ، فإنها تطلق محتواها العالي جدًا من K إلى ECF.

3. تنظيم الكلى للبوتاسيوم

في الوظيفة العادية ، يوازن إفراز الكلى K معظم مدخول K (حوالي 1.5 ملي مكافئ / كجم في اليوم). تفرز الكلى حوالي 15 ٪ من حمل K المصفى البالغ 10 مللي مكافئ / كجم يوميًا.

على طول النبيبات الدانية يظل تركيز K مساويًا تقريبًا لتلك الموجودة في البلازما. نظرًا لأن معاهدة التعاون بشأن البراءات تعيد امتصاص حوالي ثلثي الماء المرشح ، فهي أيضًا يعيد امتصاصه حوالي 2/3 (66٪) من المرشح K. هذا الامتصاص في الغالب مبني للمجهول ويتم دفعه بواسطة الجهد الكهربائي الموجب الموجود على طول مقاطع S2 و S3 وبواسطة سحب المذيب paracellular.

على طول الطرف النازل من حلقة Henle ، يتم إفراز K في تجويف النبيبات من الخلالي. على طول طرف صاعد سميك، K يعاد امتصاصه عبر Na-K-2 Cl cotransport. في الحلقة يوجد صافي K إمتصاص من 25٪ من K.

على طول الأنابيب البعيدة وقنوات التجميع، يوجد صافي إفراز من K الذي يحفزه الألدوستيرون وعندما يكون هناك فائض K الغذائي. ينقص الإفراز ويصبح صافي امتصاص في نقص K. يتم تنظيم إفراز الكلى K في القرص المضغوط ويتم في الغالب عن طريق التغيرات في معدل إفراز K.

في ال قرص مضغوط، ك إفراز بواسطة الخلايا الرئيسية (عبر قنوات K اللمعية وقاعدة Na-K ATPase) و K. إمتصاص هو بالألفا مقحمة الخلايا عبر قاعدة H-K ATPase اللمعية.

يتم تعزيز إفراز K من الخلايا الرئيسية في تجويف CD بواسطة المحددات اللمعية والخلوية:

المحددات اللمعية التي تحفز إفراز K. يزيد في تدفق البول النبيب (مما يقلل من تركيز K داخل الأنبوب) ، فإن توصيل الصوديوم إلى القرص المضغوط ، و توصيل الأنيونات سيئة الامتصاص (بخلاف Cl) إلى القرص المضغوط. يؤدي توصيل Na متبوعًا بإعادة امتصاصه إلى زيادة إفراز K عن طريق زيادة الجهد الكهربائي السلبي للومن وتحفيز نشاط Na-K ATPase مما يؤدي إلى زيادة تراكم K في الخلايا. وجود الأنيونات التي تمت إعادة امتصاصها بشكل سيئ في القرص المضغوط (SO4 2- ، الفائض من HCO3أو بيتا هيدروكسي بوتيرات أو HPO4 2-) يزيد من سلبية تجويف CD ، ويفضل إفراز K.

المحددات الخلوية من إفراز K هي نشاط ووفرة قنوات K. في غشاء الخلية اللمعية و Na-K ATPase في الغشاء الجانبي الجانبي. يتم تحسين كلاهما في المقام الأول بواسطة الألدوستيرون، وأيضًا بواسطة ADH (عن طريق تقليل تدفق البول ، يقلل ADH من إفراز البوتاسيوم ، ولكن عن طريق زيادة نفاذية اللمعان ، يعززه ADH) ومن خلال الغذائية الزائدة K. ك نقص يرتبط بزيادة النشاط والتعبير عن Luminal H-K ATPase في الخلايا المقحمة ألفا من القرص المضغوط ، الذي يعمل على تعزيز امتصاص K من التجويف.


الأهمية السريرية - مرض السكري الكاذب (DI)

يتضمن هذا النوع من مرض السكري أيضًا العرض الكلاسيكي لـ بوال (زيادة وتيرة التبول) ، وما بعدها عطاش (العطش الشديد). يمكن أن يكون بسبب عدم كفاية تحرير هرمون ADH من الغدة النخامية الخلفية (وسط داء السكري الكاذب) ، أو القنوات المجمعة التي لا تستجيب لهرمون ADH (كلوي مرض السكري الكاذب). إذا كانت إجراءات ADH غير فعالة ، فسيتم امتصاص كمية أقل من الماء من المرشح. هذا يعني أنه سيكون هناك حجم أكبر من المرشح ، وبالتالي إنتاج حجم أكبر من البول ، مما يؤدي إلى كثرة التبول والعطاش.

أ اختبار الحرمان من الماء يمكن استخدامه كاختبار تأكيدي لمرض السكري ، بعد استبعاد الأسباب الشائعة الأخرى للعطاش ، مثل فرط كالسيوم الدم. تعتمد الإدارة على السبب في مركز DI ، ديزموبريسين (ADH الاصطناعي) يمكن استخدامه أثناء مدرات البول الثيازيدية تستخدم في علاج كلوي DI.


شاهد الفيديو: Acid base balance Respiratory Acidosis vs Alkalosis حوامض وقواعد الدم (كانون الثاني 2023).