Проксимальный каналец - Proximal tubule

Проксимальный каналец
Серый1128.png
Схема почечного канальца и его кровоснабжения. (1-й извитый каналец отмечен в центре вверху.)
Подробности
Предшественник Метанефрическая бластема
Идентификаторы
латинский проксимальные тубулы, проксимальные части тубулей
MeSH D007687
Анатомическая терминология

Проксимального канальца является сегмент нефрона в почках , который начинается от почечной полюса капсулы Боумена до начала петли Генле . Его можно дополнительно разделить на проксимальный извитый канальец ( ПКТ ) и проксимальный прямой канальец ( PST ).

Структура

Наиболее отличительной особенностью проксимального канальца является его щеточная кайма в просвете .

Кисть границы ячейки

Люминальная поверхность эпителиальных клеток этого сегмента нефрона покрыта плотно упакованными микроворсинками, образующими границу, хорошо видимую под световым микроскопом, давшую название клетке щеточной каймы . Микроворсинки значительно увеличивают площадь поверхности просвета клеток, по-видимому, облегчая их реабсорбционную функцию, а также предполагаемое ощущение потока в просвете.

Цитоплазма клеток плотно упакована с митохондриями , которые в значительной степени находятся в области базальной в пределах infoldings мембраны базальной плазмы. Большое количество митохондрий придает клеткам ацидофильный вид . Митохондрии необходимы для обеспечения энергией активного транспорта ионов натрия из клеток для создания градиента концентрации, который позволяет большему количеству ионов натрия проникать в клетку со стороны просвета. Вода пассивно следует за натрием из клетки по градиенту его концентрации.

Кубовидные эпителиальные клетки, выстилающие проксимальный каналец, имеют обширные боковые перемычки между соседними клетками, которые при просмотре под световым микроскопом создают впечатление отсутствия дискретных границ клеток.

Агональная резорбция содержимого проксимальных канальцев после прерывания циркуляции в капиллярах, окружающих канальцы, часто приводит к нарушению клеточной морфологии клеток проксимальных канальцев, включая выброс ядер клеток в просвет канальцев.

Это привело к тому, что некоторые наблюдатели описали просвет проксимальных канальцев как закупоренный или «грязный», в отличие от «чистого» внешнего вида дистальных канальцев , которые обладают совершенно другими свойствами.

Подразделения

Проксимальный каналец как часть нефрона можно разделить на два отдела: pars convoluta и pars recta . Между этими сегментами существуют различия в очертаниях клеток, а значит, и в функциях.

Что касается ультраструктуры , ее можно разделить на три сегмента: oS1, S2 и S3 :

Сегмент Валовые подразделения Подразделения ультраструктуры Описание
Проксимальный каналец запутанный S1 Более высокая сложность ячеек
S2
прямой
S3 Низкая сложность ячеек
Клетка проксимальных канальцев, показывающая насосы, участвующие в кислотно-щелочном балансе, слева - просвет канальца.

Проксимальный извитый каналец (pars convoluta)

Pars convoluta (лат. «Извитая часть») - это начальная извитая часть .

Что касается морфологии почки в целом, извитые сегменты проксимальных канальцев полностью ограничены почечной корой .

Некоторые исследователи на основании определенных функциональных различий разделили извитую часть на два сегмента, обозначенных S1 и S2 .

Проксимальный прямой каналец (pars recta)

Pars recta (лат. «Прямая часть») - это следующая прямая (нисходящая) часть.

Прямые сегменты спускаются во внешний мозг . Они заканчиваются на удивительно однородном уровне, и именно их линия завершения устанавливает границу между внутренней и внешней полосами внешней зоны мозгового вещества почек.

В качестве логического расширения описанной выше номенклатуры этот сегмент иногда обозначается как S3 .

Функции

Абсорбция

Проксимальный каналец эффективно регулирует pH фильтрата путем обмена ионов водорода в интерстиции на ионы бикарбоната в фильтрате; он также отвечает за выделение органических кислот, таких как креатинин и другие основания, в фильтрат.

Жидкость фильтрата, попадающая в проксимальные извитые канальцы, реабсорбируется в перитубулярные капилляры . Это происходит за счет транспорта натрия из просвета в кровь с помощью Na + / K + АТФазы в базолатеральной мембране эпителиальных клеток.

Реабсорбция натрия в первую очередь обусловлена АТФазой P-типа . 60-70% отфильтрованной нагрузки натрия реабсорбируется в проксимальных канальцах за счет активного транспорта, увлечения растворителем и параклеточной электродиффузии . Активный транспорт осуществляется главным образом через натрий / водородный антипортер NHE3 . Параклеточный транспорт увеличивает эффективность транспорта, определяемую потреблением кислорода на единицу реабсорбированного Na + , тем самым играя роль в поддержании кислородного гомеостаза в почках.

Вещество % реабсорбированного фильтрата Комментарии
соль и вода примерно две трети Большая часть массового движения воды и растворенных веществ происходит через клетки, пассивно через базолатеральную мембрану посредством трансцеллюлярного транспорта с последующей активной резорбцией через апикальную / просветную мембрану с помощью насоса Na / K / ATPase . Растворенные вещества абсорбируются изотонически , так как осмотический потенциал жидкости, покидающей проксимальный каналец, такой же, как у исходного клубочкового фильтрата.
органические растворенные вещества (в первую очередь глюкоза и аминокислоты ) 100% Глюкоза , аминокислоты , неорганический фосфат и некоторые другие растворенные вещества резорбируются посредством вторичного активного транспорта через ко-переносчики, управляемые градиентом натрия из нефрона.
калий примерно 65% Большая часть отфильтрованного калия резорбируется за счет двух параклеточных механизмов - увлечения растворителем и простой диффузии.
мочевина примерно 50% Реабсорбция межклеточной жидкости уносит с собой некоторое количество мочевины за счет увлечения растворителем. Когда вода покидает просвет, концентрация мочевины увеличивается, что способствует диффузии в поздних проксимальных канальцах.
фосфат примерно 80% Гормон паращитовидной железы снижает реабсорбцию фосфата в проксимальных канальцах, но, поскольку он также увеличивает поглощение фосфата из кишечника и костей в кровь, реакции на ПТГ взаимно компенсируются, и концентрация фосфата в сыворотке остается примерно такой же.
цитрат 70% –90% Ацидоз увеличивает абсорбцию. Алкалоз снижает абсорбцию.

Секреция

В проксимальных канальцах секретируются многие виды лекарств . Дополнительная литература: Таблица лекарств, выделяемых почками

Большая часть аммония, который выделяется с мочой, образуется в проксимальных канальцах в результате распада глутамина до альфа-кетоглутарата . Это происходит в два этапа, каждый из которых генерирует анион аммония: преобразование глутамина в глутамат и преобразование глутамата в альфа-кетоглутарат. Альфа-кетоглутарат, образующийся в этом процессе, затем далее расщепляется с образованием двух бикарбонатных анионов, которые откачиваются из базолатеральной части клетки канальцев за счет совместного транспорта с ионами натрия.

Клиническое значение

Проксимальные канальцевые эпителиальные клетки (ПТЭК) играют ключевую роль в заболевании почек. В качестве моделей проксимальных канальцев обычно используются две клеточные линии млекопитающих: клетки LLC-PK1 свиньи и клетки OK сумчатых животных .

Рак

В большинстве случаев почечно-клеточная карцинома , наиболее распространенная форма рака почки , возникает из извитых канальцев.

Другой

Острый некроз канальцев возникает, когда ПТЕС напрямую повреждаются токсинами, такими как антибиотики (например, гентамицин ), пигментами (например, миоглобин ) и сепсисом (например, опосредованным липополисахаридом грамотрицательных бактерий). Почечный канальцевый ацидоз (проксимальный тип) (синдром Фанкони) возникает, когда ПТЭК не могут должным образом реабсорбировать клубочковый фильтрат, что приводит к повышенной потере бикарбоната , глюкозы , аминокислот и фосфатов .

PTEC также участвуют в прогрессировании тубулоинтерстициального повреждения из-за гломерулонефрита , ишемии , интерстициального нефрита , повреждения сосудов и диабетической нефропатии . В этих ситуациях на PTEC могут напрямую влиять белок (например, протеинурия при гломерулонефрите ), глюкоза (при сахарном диабете ) или цитокины (например, интерферон-γ и факторы некроза опухоли ). Есть несколько способов, которыми ПТЕС могут реагировать: производство цитокинов , хемокинов и коллагена ; подвергаются эпителиальной мезенхимальной трансдифференцировке; некроз или апоптоз .

Смотрите также

Дополнительные изображения

использованная литература

Всеобщее достояние В эту статью включен текст, находящийся в общественном достоянии, со страницы 1223 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.).

внешние ссылки